Ανάλυση καρυότυπου

Μία από τις μεθόδους της κυτταρογενετικής έρευνας που στοχεύει στη μελέτη των χρωμοσωμάτων είναι ο καρυοτύπος. Η ανάλυση έχει αρκετές ενδείξεις για τη συμπεριφορά, καθώς και αρκετούς τύπους. 

Ο καρυότυπος είναι ένα σύνολο ανθρώπινων χρωμοσωμάτων. Περιγράφει όλα τα χαρακτηριστικά των γονιδίων: μέγεθος, ποσότητα, σχήμα. Κανονικά, το γονιδίωμα αποτελείται από 46 χρωμοσώματα, εκ των οποίων τα 44 είναι αυτοσωμικά, δηλαδή είναι υπεύθυνα για κληρονομικά χαρακτηριστικά (χρώμα μαλλιών και ματιών, σχήμα αυτιού και άλλα). Το τελευταίο ζευγάρι είναι τα σεξουαλικά χρωμοσώματα που καθορίζουν τον καρυότυπο: γυναίκες 46ΧΧ και άνδρες 46ΧΙ.

Η διαδικασία διάγνωσης αποκαλύπτει τυχόν παραβιάσεις του γονιδιώματος:

• Αλλαγές στην ποσοτική σύνθεση.
• Παραβίαση της δομής.
• Παραβίαση της ποιότητας.

Κατά κανόνα, ο καρυοτύπος εκτελείται από νεογέννητο για τον προσδιορισμό των γενετικών ανωμαλιών. Η ανάλυση παρουσιάζεται επίσης για τα ζευγάρια που σχεδιάζουν μια εγκυμοσύνη. Σε αυτή την περίπτωση, η μελέτη αποκαλύπτει μια διαφορά μεταξύ των γονιδίων, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη γέννηση ενός παιδιού με κληρονομικές παθολογίες.

Τύποι μοριακών καρυοτύπων:

1. Στοχεύστε

Ανάθεση για επιβεβαίωση διαφόρων ανωμαλιών και συνδρόμων. Επιτρέπει τον προσδιορισμό των αιτιών της απώλειας της εγκυμοσύνης: παγωμένο έμβρυο, αποβολή, διακοπή σύμφωνα με ιατρικές ενδείξεις. Ορίζει την αιτιολογία ενός επιπλέον συνόλου χρωμοσωμάτων με τριπλοίδια. Η ανάλυση πραγματοποιείται σε μικροσυστοιχίες με 350 χιλιάδες δείκτες, συγκεντρωμένους σε κλινικά σημαντικές περιοχές χρωμοσωμάτων. Η δύναμη ανάλυσης αυτής της μελέτης είναι από 1 εκατομμύριο bp.

2. Standard

Προσδιορίζει παραβιάσεις στο γονιδίωμα κλινικής σημασίας. Διαγνωσμένα σύνδρομα μικροαποδόμησης και παθολογίες που σχετίζονται με αυτοσωμικές κυρίαρχες ασθένειες. Καθορίζει τα αίτια χρωμοσωμικών ανωμαλιών σε αδιαφοροποίητα σύνδρομα σε ασθενείς με αναπτυξιακές ανωμαλίες, συγγενείς δυσπλασίες, καθυστερημένη ψυχοκινητική ανάπτυξη, αυτισμό.

Επιτρέπει την αποκάλυψη χρωμοσωμικών ανωμαλιών στην προγεννητική περίοδο. Η τεχνική προσδιορίζει την ανευπλοειδία, τις παθολογικές μικρές αποβολές στο έμβρυο. Η μελέτη διεξάγεται σε μικροσυστοιχία με 750.000 δείκτες υψηλής πυκνότητας, οι οποίοι καλύπτουν όλα τα σημαντικά τμήματα του γονιδιώματος. Η ισχύς ανάλυσης της τυπικής ανάλυσης καρυότυπου είναι από 200.000 bp.

3. Επέκταση

Επιτρέπει την εξακρίβωση των αιτιών των χρωμοσωμικών ανωμαλιών στα αδιαφοροποίητα σύνδρομα στα παιδιά. Αναγνωρίζει παθογόνες διαγραφές, δηλαδή την εξαφάνιση των περιοχών χρωμοσωμάτων και την επανάληψη - επιπλέον αντίγραφα γονιδίων. Διαγνωστικές περιοχές με απώλεια ετεροζυγωτικότητας, αιτίες αυτοσωματικών υπολειπόμενων παθολογιών.

Η εκτεταμένη ανάλυση μικροσυστοιχιών χρωμοσωμάτων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μικροσυστοιχίες υψηλής πυκνότητας που περιέχουν πάνω από 2,6 εκατομμύρια επιμέρους δείκτες υψηλής πυκνότητας. Η δύναμη επίλυσης αυτής της μελέτης επιτρέπει την κάλυψη ολόκληρου του γονιδιώματος και κυμαίνεται από 50.000 bp. Χάρη σε αυτό, μελετάται με μεγάλη ακρίβεια όλα τα τμήματα του γονιδιακού κώδικα, γεγονός που καθιστά δυνατή την αποκάλυψη των μικρότερων διαρθρωτικών διαταραχών.

Κατά κανόνα, η ανάλυση για τον καρυότυπο πραγματοποιείται σύμφωνα με το σκοπό του γενετιστή. Ανάλογα με τις ιατρικές ενδείξεις, μπορεί να αποδοθεί ένας από τους παραπάνω τύπους. Μια τυποποιημένη μελέτη κοστίζει λιγότερο, αλλά σπάνια συνταγογραφείται, επειδή δεν αποκαλύπτει πολλές χρωμοσωμικές ανωμαλίες. Ο καρυοτυπικός στόχος είναι μια ακριβότερη ανάλυση, οπότε συνταγογραφείται με την παρουσία κλινικών συμπτωμάτων σύνδρομων και άλλων ανωμαλιών. Η εκτεταμένη διάγνωση είναι η πιο ακριβή και πιο ενημερωτική, καθώς επιτρέπει την πλήρη μελέτη και των 23 σειρών χρωμοσωμάτων.

Πού να περάσει η ανάλυση στον καρυότυπο;

Η ανάλυση χρωμοσωματικών μικροματίδων παραδίδεται σύμφωνα με τις οδηγίες ενός γενετιστή. Η μελέτη στοχεύει στη μελέτη του γονιδιώματος του ασθενούς και στην αποκάλυψη οποιωνδήποτε ανωμαλιών στη δομή του.

Τα χρωμοσώματα είναι κλώνοι DNA, ο αριθμός και η δομή τους έχει τη δική του ιδιαιτερότητα για κάθε είδος. Το ανθρώπινο σώμα περιέχει 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Ένα ζευγάρι προσδιορίζει το φύλο: σε γυναίκες 46ΧΧ χρωμοσώματα, και στους άνδρες 46XY. Τα υπόλοιπα γονίδια είναι αυτοσώματα, δηλαδή μη γονίδια.

Χαρακτηριστικά του καρυοτύπου:

• Η ανάλυση διεξάγεται 1 φορά, δεδομένου ότι το σύνολο χρωμοσωμάτων δεν αλλάζει καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής.
• Επιτρέπει να προσδιοριστούν οι αιτίες των προβλημάτων αναπαραγωγής στους συζύγους.
• Διαγνωστικές πολλαπλές δυσμορφίες στα παιδιά.
• Αναγνωρίζει γενετικές ανωμαλίες.

Ο καρυότυπος χορηγείται σε εξειδικευμένο ιατρικό εργαστήριο ή σε γενετικό κέντρο. Η μελέτη διεξάγεται από ειδικευμένο ιατρό. Κατά κανόνα, οι δοκιμές είναι έτοιμες εντός 1-2 εβδομάδων. Τα αποτελέσματα αποκρυπτογραφούνται από τον γενετιστή.

Ενδείξεις για τη διαδικασία ανάλυση καρυότυπου

Η διαδικασία του καρυοτύπου ανατίθεται στα νεογέννητα βρέφη για την ανίχνευση γενετικών ανωμαλιών και κληρονομικών παθολογιών, καθώς και για άνδρες και γυναίκες στο στάδιο του σχεδιασμού εγκυμοσύνης. Υπάρχουν επίσης ορισμένες άλλες ενδείξεις για την ανάλυση:

• Ανδρική και γυναικεία στειρότητα άγνωστης προέλευσης.
• Ανδρική υπογονιμότητα: σοβαρή και μη αποφρακτική ολιγοζωοσπερμία, τερατοζοοσπερμία.
• Αυθόρμητες αμβλώσεις: αποβολές, παγωμένο έμβρυο, πρόωρη γέννηση.
• Πρωτοπαθής αμηνόρροια.
• Περιπτώσεις πρώιμου θανάτου νεογνών κατά την ανίχνευση.
• Παιδιά με χρωμοσωμικές ανωμαλίες.
• Παιδιά με πολλαπλές συγγενείς δυσμορφίες.
• Η ηλικία των γονέων είναι πάνω από 35 χρόνια.
• Πολλές ανεπιτυχείς προσπάθειες γονιμοποίησης της εξωσωματικής γονιμοποίησης.
• Κληρονομική ασθένεια σε έναν από τους μελλοντικούς γονείς.
• Ορμονικές διαταραχές στις γυναίκες.
• Σπερματογένεση άγνωστης αιτιολογίας.
• Στενά συγγενικά γάμοι.
• Μη ευνοϊκό οικολογικό περιβάλλον διαβίωσης.
• Παρατεταμένη επαφή με χημικά, ακτινοβολία.
• Επιβλαβείς συνήθειες: το κάπνισμα, το αλκοόλ, τα ναρκωτικά, η τοξικομανία.

Ο καρυοτύπος των παιδιών πραγματοποιείται σε τέτοιες περιπτώσεις:

• Συγγενείς δυσπλασίες.
• Ψυχική καθυστέρηση.
• Καθυστέρηση στην ψυχοκινητική ανάπτυξη.
• Μικροανάλυση και καθυστερημένη ανάπτυξη ψυχοφθόρεων.
• Σεξουαλικές ανωμαλίες.
• Παραβίαση ή καθυστέρηση της σεξουαλικής ανάπτυξης.
• Η καθυστέρηση της ανάπτυξης.
• Πρόγνωση της υγείας του παιδιού.

Η διάγνωση συνιστάται για όλους τους συζύγους στο στάδιο του προγραμματισμού εγκυμοσύνης. Επίσης, η ανάλυση μπορεί να πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, δηλαδή πριν από τη διάγνωση των χρωμοσωμάτων.

Πώς φαίνεται ο καρυότυπος;

Το σύνολο των σημείων ενός πλήρους συνόλου χρωμοσωμάτων είναι ένας καρυότυπος. Για τη συστηματοποίηση των χρωμοσωμικών αναλύσεων χρησιμοποιείται η Διεθνής Κυτταρογενετική Ονοματολογία, η οποία βασίζεται σε διαφορική χρώση του γονιδιώματος για λεπτομερή περιγραφή ολόκληρου του κλώνου του DNA.

Η μελέτη αποκαλύπτει:

• Τρισωμία - στο ζευγάρι υπάρχει ένα τρίτο επιπλέον χρωμόσωμα.
• Μονόσωμα - ένα ζευγάρι στερείται ενός χρωμοσώματος.
• Αναστροφή - η στροφή του γονιδιώματος.
• Η μετατόπιση είναι κίνηση τοποθεσιών.
• Η διαγραφή είναι η απώλεια του ιστότοπου.
• Διπλασιασμός - διπλασιασμός του θραύσματος.

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης καταγράφονται χρησιμοποιώντας αυτό το σύστημα:

1. Ο συνολικός αριθμός χρωμοσωμάτων και το σύνολο των γεννητικών οργάνων είναι 46, XX. 46, XY.
2. Τα επιπλέον και τα ελλείποντα χρωμοσώματα υποδεικνύονται, για παράδειγμα, 47, XY, + 21. 46, ΧΥ-18.
3. Ο βραχύς βραχίονας του γονιδιώματος υποδηλώνεται από το σύμβολο - p, και το μακρύ - q.
4. Η μετατόπιση είναι t, και η διαγραφή είναι del, για παράδειγμα 46, XX, del (6) (p12.3)

Η έτοιμη ανάλυση για τον καρυότυπο έχει ως εξής:

• 46, XX - ο κανόνας ή η τιμή της γυναίκας.
• 46, XY είναι ο κανόνας ενός ανθρώπου.
• 45, X - Σύνδρομο Shereshevsky-Turner.
• 47 XXY - Σύνδρομο Klinefelter.
• 47, XXX - τρισωμία στο χρωμόσωμα Χ.
• 47, XX (XY), +21 - Σύνδρομο Down.
• 47, XY (XX), + 18 - Σύνδρομο Edwards.
• 47, XX (XY), + 13 - το σύνδρομο Patau.

Η κυτταρογενετική έρευνα αποκαλύπτει διάφορες ανωμαλίες στη δομή των κλώνων DNA. Η ανάλυση διακρίνει επίσης τις προδιαθέσεις σε πολλές ασθένειες: ενδοκρινικές παθολογίες, υπέρταση, βλάβη των αρθρώσεων, έμφραγμα του μυοκαρδίου και άλλες.

[1], [2], [3], [4]

Παρασκευή

Τα κύτταρα του αίματος χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του καρυότυπου, επομένως είναι πολύ σημαντικό να προετοιμαστεί σωστά για τη διάγνωση.

Η προετοιμασία για έρευνα χρωμοσωμάτων αρχίζει 2 εβδομάδες πριν από τη λήψη και συνίσταται στην εξαίρεση της επίδρασης στο σώμα των παραγόντων αυτών:

• Οξείες και χρόνιες ασθένειες.
• Υποδοχή φαρμάκων.
• Πίνετε αλκοόλ και ναρκωτικά, καπνίζετε.

Για την ανάλυση, το φλεβικό αίμα χρησιμοποιείται σε 4 ml. Η δειγματοληψία αίματος πραγματοποιείται με άδειο στομάχι.

[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

Τεχνική ανάλυση καρυότυπου

Το ανθρώπινο γονιδίωμα δεν μπορεί να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι, τα χρωμοσώματα είναι ορατά μόνο κάτω από ένα μικροσκόπιο σε ορισμένες φάσεις της κυτταρικής διαίρεσης. Για να προσδιοριστεί ο καρυότυπος, χρησιμοποιούνται μονοπύρηνα λευκοκύτταρα, ινοβλάστες δέρματος ή κύτταρα μυελού των οστών. Για τη μελέτη, τα κύτταρα είναι κατάλληλα στη μεταφάση της μίτωσης. Το βιολογικό υγρό τοποθετείται σε δοκιμαστικό σωλήνα με λίθιο και ηπαρίνη. Το αίμα καλλιεργείται για 72 ώρες.

Στη συνέχεια, η καλλιέργεια εμπλουτίζεται με ειδικές ουσίες, οι οποίες εμποδίζουν την κυτταρική διαίρεση στην απαραίτητη φάση για τη διάγνωση. Από την κουλτούρα κάνουν φάρμακα στο γυαλί, τα οποία υπόκεινται σε έρευνα. Πρόσθετες πληροφορίες για την κατάσταση του γονιδιώματος αποκτώνται από τον χρωματισμό του. Κάθε χρωμόσωμα έχει ραβδώσεις, που είναι ορατά μετά την χρώση.

Σε μια κλασική χρωμοσωμική μελέτη, η χρώση πραγματοποιείται με διάφορες βαφές και τα μίγματα αυτών. Η βαφή συνδέεται με διαφορετικά μέρη του γονιδιώματος διαφορετικά, καθιστώντας τη χρώση ανομοιογενή. Λόγω αυτού, σχηματίζεται ένα σύμπλεγμα εγκάρσιων σημείων, τα οποία αντανακλούν τη γραμμική ετερογένεια του χρωμοσώματος.

Βασικές μέθοδοι χρώσης:

• Q - δίνει εικόνες με μεγάλη λεπτομέρεια. Αυτή η μέθοδος ονομάστηκε κηλίδωση του Caspersson με αχρυκίνη-μουστάρδα με διάγνωση κάτω από φθορίζον μικροσκόπιο. Χρησιμοποιείται για να αναλύσει το γενετικό φύλο, να εντοπίσει μετατοπίσεις μεταξύ Χ και Υ, Υ και αυτοσωμάτων, καθώς και για τη διαλογή του μωσαϊκού με τα χρωμοσώματα Υ.
• Το G είναι μια τροποποιημένη μέθοδος Romanovsky-Giemsa. Έχει μεγαλύτερη ευαισθησία σε σύγκριση με το Q. Χρησιμοποιείται ως τυπική μέθοδος κυτταρογενετικής ανάλυσης. Προσδιορίζει μικρές παρεκκλίσεις, χρωμοσώματα δείκτη.
• R - χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ομόλογων G και Q αρνητικών περιοχών. Το γονιδίωμα υποβάλλεται σε επεξεργασία με βαφή πορτοκαλί ακριδίνης.
• C - αναλύει κεντρομερικές περιοχές χρωμοσωμάτων με συστατική ετεροχρωματίνη και το πραγματικό απομακρυσμένο τμήμα του Υ.
• T - χρησιμοποιείται για την ανάλυση των περιοχών κλώνου τελομερούς ϋΝΑ.

Τα έγχρωμα και σταθερά κύτταρα φωτογραφίζονται κάτω από μικροσκόπιο. Από την προκύπτουσα σειρά φωτογραφιών σχηματίζεται ένα αριθμημένο σύνολο ζευγών αυτοσωμάτων, δηλαδή ένα συστηματοποιημένο καρυότυπο. Η εικόνα των κλώνων DNA προσανατολίζεται κάθετα, η αρίθμηση εξαρτάται από το μέγεθος, με ένα ζευγάρι σεξουαλικών χρωμοσωμάτων που καλύπτουν το σετ.

Τα παρασκευάσματα αίματος αναλύονται υπό μικροσκόπιο 20-100 μεταφάσεων πλάκες για την ανίχνευση ποσοτικών και δομικών εκτροπών.

• Οι ποσοτικές εκτροπές είναι αλλαγές στον αριθμό των γονιδίων. Παρόμοια παρατηρείται και με το σύνδρομο Down, όταν υπάρχουν επιπλέον 21 χρωμοσώματα.
• Οι δομικές ανωμαλίες είναι μια αλλαγή στα ίδια τα χρωμοσώματα. Αυτό μπορεί να είναι μια πτώση του γονιδιώματος, η μεταφορά ενός μέρους στο άλλο, μια περιστροφή 180 μοιρών και περισσότερο.

Η τεχνική του καρυοτύπου είναι μια επίπονη διαδικασία. Η μελέτη διεξάγεται από ειδικούς υψηλής ειδίκευσης. Για τη διάγνωση του γονιδιώματος ενός ατόμου μπορεί να διαρκέσει μια ολόκληρη εργάσιμη ημέρα.

Ανάλυση του καρυότυπου των συζύγων

Όταν παντρεύονται, πολλά ζευγάρια αντιμετωπίζουν το πρόβλημα της σύλληψης. Η κυτταρογενετική ανάλυση φαίνεται να επιλύει προβλήματα αναπαραγωγής. Η καρυοτυπία των συζύγων επιτρέπει να αποκαλύπτονται ανωμαλίες στη δομή του γονιδιώματος, οι οποίες παρεμβαίνουν στο να έχουν παιδιά ή να διαταράσσουν τη διαδικασία της κύησης. Η αλλαγή του καρυότυπου είναι αδύνατη, αλλά χάρη στη διάγνωση, μπορείτε να προσδιορίσετε τις πραγματικές αιτίες της στειρότητας και της άμβλωσης, να βρουν τρόπους επίλυσης αυτών.

ανάλυση CMA εκτελούνται για την ανίχνευση ανωμαλιών της δομής και τη δομή των κλώνων του DNA, τα οποία μπορεί να είναι η αιτία των κληρονομικών ασθενειών στην αγέννητο παιδί ή ζευγάρι στειρότητα. Υπάρχουν διεθνή πρότυπα για την ανάλυση των μελλοντικών γονέων:

• Χρωμοσωμικές παθολογίες στο γένος, στην οικογένεια.
• Αποβολή εγκυμοσύνης σε αναμνησία.
• Η ηλικία της εγκύου είναι μεγαλύτερη των 35 ετών.
• Παρατεταμένες μεταλλαξιογόνες επιδράσεις στο σώμα.

Μέχρι σήμερα, τέτοιες μέθοδοι καρυοτύπων χρησιμοποιούνται:

1. Ανάλυση των χρωμοσωμάτων στα κύτταρα του αίματος.

Επιτρέπει την εξακρίβωση περιπτώσεων υπογονιμότητας, όταν η πιθανότητα να αποκτήσετε ένα παιδί μειώνεται σημαντικά ή απουσιάζει εντελώς από έναν από τους συζύγους. Η έρευνα καθορίζει επίσης τον κίνδυνο αστάθειας του γονιδιώματος. Για την αντιμετώπιση ανωμαλιών, οι ασθενείς μπορούν να συνταγογραφούν αντιοξειδωτικά και ανοσορρυθμιστές, οι οποίοι μειώνουν την αποτυχία της σύλληψης.

Φλεβικό αίμα λαμβάνεται για τη μελέτη. Από το βιολογικό υγρό απομονώνονται λεμφοκύτταρα, τα οποία διεγείρονται σε δοκιμαστικό σωλήνα, υποβάλλονται σε επεξεργασία με ειδική ουσία, λεκιάζονται και μελετώνται. Για παράδειγμα, με το σύνδρομο Klinefelter, το οποίο εκδηλώνεται ως ανδρική υπογονιμότητα, υπάρχει ένα επιπλέον χρωμόσωμα 47ΧΧ στον καρυότυπο. Επίσης, μπορούν να εντοπιστούν δομικές αλλαγές στο γονιδίωμα: αναστροφή, διαγραφή, μετατόπιση.

2. Προγεννητική εξέταση.

Ορίζει τις χρωμοσωμικές παθολογίες του εμβρύου στα πρώιμα στάδια της εγκυμοσύνης. Μια τέτοια μελέτη είναι απαραίτητη για τη διάγνωση γενετικών ασθενειών ή δυσπλασιών που οδηγούν στον εμβρυϊκό θάνατο στη μήτρα.

Για τη διεξαγωγή έρευνας, οι μέθοδοι αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν:

• Μη επεμβατική - ασφαλής για τη μητέρα και το έμβρυο. Η διάγνωση πραγματοποιείται με τη βοήθεια του υπερηχογραφήματος ενός παιδιού και μια λεπτομερή βιοχημική ανάλυση του αίματος μιας γυναίκας.
• Επεμβατική - βιοψία του χορίου, καρδιοκέντηση, πλακιοκέντηση, αμνιοκέντηση. Για ανάλυση που πλακούντα φράχτη ή χοριονική κύτταρα, αμνιακό υγρό ή αίμα από τον ομφάλιο λώρο. Παρά την υψηλή διαγνωστική ακρίβεια, επεμβατικές τεχνικές έχουν αυξημένο κίνδυνο επιπλοκών, ως εκ τούτου, διεξάγεται μόνον υπό αυστηρό ιατρικό ενδείξεις για να ανιχνεύεται κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής παθολογίας υπερήχων, νέα μητέρα ηλικίας άνω των 35 ετών, οι γονείς με χρωμοσωμικές ανωμαλίες, αλλαγές στους βιοχημικούς δείκτες του αίματος.

Για την κυτταρογενετική έρευνα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο το αίμα αλλά και η εκσπερμάτιση. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται Τούνελ και επιτρέπει τον προσδιορισμό μιας από τις πιο κοινές αιτίες της ανδρικής υπογονιμότητας υπό την προϋπόθεση ενός φυσιολογικού καρυοτύπου - κατακερματισμού του DNA του σπέρματος.

Εάν υπάρχουν γονιδιακές μεταλλάξεις ή χρωμοσωμικές ανωμαλίες σε έναν από τους συζύγους, ο γιατρός λέει για τους πιθανούς κινδύνους και την πιθανότητα ενός παιδιού με αποκλίσεις. Δεδομένου ότι οι παθολογικές καταστάσεις γονιδίων είναι ανίατες, η περαιτέρω απόφαση του ζευγαριού λαμβάνεται ανεξάρτητα: χρήση υλικού δότη (σπέρμα, αυγό), κίνδυνος γέννησης ή διαμονή χωρίς παιδιά.

Εάν οι αποκλίσεις στο γονιδίωμα εντοπίζονται στις διαδικασίες της κύησης, τόσο στις γυναίκες όσο και στα έμβρυα, οι γιατροί συστήνουν να διακοπεί η εγκυμοσύνη. Αυτό οφείλεται στον αυξημένο κίνδυνο για τη γέννηση ενός μωρού με σοβαρές και σε ορισμένες περιπτώσεις ασυμβίβαστες με τη ζωή, αποκλίσεις. Η διεξαγωγή της ανάλυσης και η αποκρυπτογράφηση των αποτελεσμάτων γίνεται από γενετιστή.

[12], [13], [14], [15], [16]

Δοκιμή αίματος για καρυότυπο

Τις περισσότερες φορές, εκτελείται καρυοτυπία στην ανάλυση του φλεβικού αίματος καλλιεργώντας τα κύτταρα του. Αλλά για την πραγματοποίηση κυτταρογενετικής έρευνας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα άλλο βιολογικό υλικό:

• Κύτταρα από αμνιακό υγρό.
• Ο πλακούντας.
• Κύτταρα εμβρύων.
• Εξαντλητικό υλικό.
• Μυελός των οστών.

Το υλικό που θα ληφθεί για τη διάγνωση εξαρτάται από την αιτία και το καθήκον της ανάλυσης. Ένας κατά προσέγγιση αλγόριθμος για τον έλεγχο αίματος:

• Ένας μικρός όγκος υγρού για 72 ώρες τοποθετείται σε θρεπτικό μέσο σε θερμοκρασία 37 ° C.
• Δεδομένου ότι τα χρωμοσώματα είναι ορατά στο στάδιο της μεταφάσης της κυτταρικής διαίρεσης, προστίθεται ένα αντιδραστήριο στο βιολογικό μέσο, το οποίο σταματά τη διαδικασία σχάσης στην απαιτούμενη φάση.
• Η κυτταρική καλλιέργεια κηλιδώνεται, σταθεροποιείται και αναλύεται υπό μικροσκόπιο.

Ανάλυση του καρυοτύπου του αίματος παρέχει εξαιρετικά ακριβή ανίχνευση τυχόν ανωμαλιών στη δομή των κλώνων του DNA: ενδοχρωμοσωμική και αχρωμοσωμικών αλληλεπιδράσεων αναδιατάξεις, αλλαγή της σειράς των γονιδιωματικών θραυσμάτων δύο. Ο κύριος σκοπός της διάγνωσης είναι να εντοπιστούν οι γενετικές ασθένειες.

[17], [18], [19], [20],

Γενετική ανάλυση καρυότυπου

Η κυτταρογενετική διάγνωση που αποσκοπεί στη μελέτη του μεγέθους, του αριθμού και του σχήματος των χρωμοσωμάτων είναι ο γενετικός καρυοτύπος. Η ανάλυση περιλαμβάνει ενδείξεις για τη διεξαγωγή:

• Προσδιορισμός των γενετικών ελαττωμάτων.
• Κίνδυνος παιδιού με κληρονομικές παθολογίες.
• Υποψία υπογονιμότητας.
• Παραβίαση του σπερμογραμμήματος.
• Μη πρόληψη της εγκυμοσύνης.
• Σχεδιάζοντας ένα σχέδιο για τη θεραπεία ορισμένων τύπων νεοπλασματικών όγκων.

Επίσης, η γενετική ανάλυση για τον καρυότυπο περιλαμβάνεται στον κατάλογο υποχρεωτικών για τους συζύγους που σκοπεύουν να έχουν παιδιά.

Τις περισσότερες φορές, η μελέτη αποκαλύπτει τέτοιες παθολογίες:

1. Το Aneuplodia είναι μια αλλαγή στον αριθμό των χρωμοσωμάτων τόσο προς την κατεύθυνση της αύξησης όσο και της μείωσης. Η παραβίαση της ισορροπίας οδηγεί σε αποβολές, τη γέννηση των βρεφών με σοβαρές συγγενείς παθολογίες. Η μωσαϊκή μορφή της ανευπλοειδίας προκαλεί σύνδρομο Down, σύνδρομο Edwards και άλλες πολύ ασυμβίβαστες ασθένειες.
2. Επανακατασκευάστε τον καρυότυπο - εάν οι αλλαγές είναι ισορροπημένες, τότε το σετ χρωμοσώματος δεν είναι σπασμένο, αλλά απλά διατεταγμένο. Με τις μη ισορροπημένες αλλαγές υπάρχει μια απειλή μεταλλάξεων γονιδίων, η οποία είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη για τις μελλοντικές γενιές.
3. Η μετατόπιση είναι μια ασυνήθιστη δομή των κλώνων DNA, δηλαδή η αντικατάσταση ενός τμήματος του γονιδιώματος από ένα άλλο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, κληρονομείται.
4. Η παραβίαση της σεξουαλικής διαφοροποίησης είναι μια εξαιρετικά σπάνια χρωμοσωμική διαταραχή, η οποία δεν εκδηλώνεται πάντοτε από εξωτερικά συμπτώματα. Η μη συμμόρφωση με το φαινοτυπικό φύλο μπορεί να είναι μία από τις αιτίες της στειρότητας.

Η ανάλυση για τον καρυότυπο πραγματοποιείται σε γενετικά εργαστήρια, ειδικευμένους γιατρούς της γενετικής.

Ανάλυση καρυότυπου με ανωμαλίες

Οι εκτροπές είναι διαταραχές στη δομή των χρωμοσωμάτων, που προκαλούνται από τις ασυνέχειες και την ανακατανομή τους με απώλεια ή επανάληψη γενετικού υλικού. Η καρυοτυπία με ανωμαλίες είναι μια μελέτη που στοχεύει στην ανίχνευση τυχόν αλλαγών στη δομή του γονιδιώματος.

Τύποι παρεκκλίσεων:

• Ποσοτική - παραβίαση του αριθμού των χρωμοσωμάτων.
• Διαρθρωτική - παραβίαση της δομής του γονιδιώματος.
• Τακτική - καθορίζονται στα περισσότερα ή σε όλα τα κύτταρα του σώματος.
• Ανεπιθύμητες - προκύπτουν εξαιτίας των επιπτώσεων στο σώμα πολλών δυσμενών παραγόντων (ιοί, ακτινοβολία, χημικές επιδράσεις).

Η ανάλυση προσδιορίζει τον καρυότυπο, τα χαρακτηριστικά του, τα σημάδια της επίδρασης διαφόρων αρνητικών παραγόντων. Χρωμοσωμική έρευνα με ανωμαλίες πραγματοποιείται σε τέτοιες περιπτώσεις:

• Υπογονιμότητα στο γάμο.
• Αυθόρμητες αποβολές.
• Περιπτώσεις θνησιγένειας κατά την αναμνησία.
• Πρώιμη βρεφική θνησιμότητα.
• Κατεψυγμένη εγκυμοσύνη.
• Συγγενείς δυσπλασίες.
• Παραβίαση της σεξουαλικής διαφοροποίησης.
• Υποψίες χρωμοσωμικής παθολογίας.
• Καθυστερημένη πνευματική, σωματική ανάπτυξη.
• Εξέταση πριν από την εξωσωματική γονιμοποίηση, την ICSI και άλλες αναπαραγωγικές διαδικασίες.

Σε αντίθεση με την κλασσική καρυοτυπία, αυτή η ανάλυση χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να κρατήσει και να κοστίσει περισσότερο.

Ανάλυση καρυότυπου για ένα παιδί

Σύμφωνα με τα ιατρικά στατιστικά στοιχεία, οι συγγενείς παθολογίες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στις αιτίες της παιδικής θνησιμότητας. Για την έγκαιρη ανίχνευση γενετικών ανωμαλιών και κληρονομικών νόσων, το παιδί αναλύεται για καρυότυπο.

• Τις περισσότερες φορές, τα παιδιά διαγιγνώσκονται με τρισωμία - σύνδρομο Down. Αυτή η παθολογία εμφανίζεται σε 1 στα 750 μωρά και εκδηλώνεται σε διάφορα είδη αποκλίσεων τόσο στη φυσική όσο και στην πνευματική ανάπτυξη.
• Στη δεύτερη θέση στην επικράτηση του συνδρόμου Klinefelter. Εμφανίζεται ως καθυστέρηση στη σεξουαλική ανάπτυξη κατά την εφηβεία και εμφανίζεται σε 1 στα 600 νεογέννητα αρσενικά.
• Μια άλλη γενετική παθολογία που διαγνώστηκε σε 1 στα 2500 θηλυκά παιδιά είναι το σύνδρομο Shereshevsky-Turner. Στην παιδική ηλικία, η ασθένεια αυτή καθίσταται αισθητή από την αυξημένη χρώση του δέρματος, το πρήξιμο των ποδιών, των χεριών και των χεριών. Κατά την εφηβεία, υπάρχει έλλειψη εμμήνου ρύσεως, η γραμμή των μαλλιών κάτω από τις μασχάλες και στην ηβική, και οι μαστικοί αδένες δεν αναπτύσσονται,

Η καρυοτυπία είναι απαραίτητη όχι μόνο για τα νήπια με ορατές αποκλίσεις, δεδομένου ότι επιτρέπει την υποψία γενετικών προβλημάτων και την έναρξη της διόρθωσής τους. Η ανάλυση παραδίδεται στο ιατρικό-γενετικό κέντρο. Ανάλογα με την ηλικία του παιδιού, το αίμα μπορεί να ληφθεί από τη φτέρνα ή από τη φλέβα. Εάν είναι απαραίτητο, ένας γενετιστής μπορεί να απαιτήσει μια ανάλυση του καρυότυπου και των γονέων.

Ανάλυση του νεογέννητου καρυότυπου

Ο νεογνικός έλεγχος είναι η πρώτη ανάλυση που πραγματοποιείται από τα νεογνά. Η μελέτη διεξάγεται στο σπίτι της μητρότητας για 3-4 ημέρες ζωής, για πρόωρα βρέφη την 7η ημέρα. Η πρώιμη καρυοτυπία επιτρέπει την αποκάλυψη γενετικών ανωμαλιών και διαταραχών στη δομή του DNA πριν από την εμφάνιση ορατών παθολογικών συμπτωμάτων.

Για έγκαιρη διάγνωση, χρησιμοποιήστε αίμα από τη φτέρνα του μωρού. Η κυτταρογενετική έρευνα στοχεύει στον εντοπισμό τέτοιων κοινών παθολογιών μεταξύ παιδιών όπως:

• Η φαινυλοκετονουρία είναι κληρονομική νόσος που χαρακτηρίζεται από μείωση της δραστικότητας ή την απουσία ενζύμου που διασπά το αμινοξύ φαινυλαλανίνη. Όταν η πρόοδος οδηγεί σε διαταραχή του εγκεφάλου και διανοητική καθυστέρηση.
• Κυστική ίνωση - επηρεάζει τους αδένες που παράγουν μυστικά, χωνευτικούς χυμούς, ιδρώτα, σάλιο, βλέννα. Προκαλεί διαταραχές στη λειτουργία των πνευμόνων και των οργάνων της πεπτικής οδού. Η νόσος κληρονομείται.
• Ο συγγενής υποθυρεοειδισμός είναι μια βλάβη του θυρεοειδούς αδένα με ανεπαρκή παραγωγή των ορμονών του. Αυτό οδηγεί σε καθυστέρηση στη σωματική και πνευματική ανάπτυξη.
• Το αδρενογενετικό σύνδρομο είναι μια παθολογική κατάσταση στην οποία ο φλοιός των επινεφριδίων παράγει μια ανεπαρκή ποσότητα ορμονών. Εξαιτίας αυτού, διακόπτεται η ανάπτυξη των γεννητικών οργάνων.
• Η γαλακτεσιμία είναι μια παθολογία στην οποία διαταράσσεται ο μετασχηματισμός της γαλακτόζης σε γλυκόζη. Η θεραπεία συνίσταται στην απόρριψη γαλακτοκομικών προϊόντων. Χωρίς έγκαιρη διάγνωση, μπορεί να προκαλέσει τύφλωση και θάνατο.

Αν, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης του καρυότυπου στο νεογέννητο, εντοπιστούν αποκλίσεις ή ανωμαλίες, τότε πραγματοποιείται μια σειρά συμπληρωματικών μελετών για τη διευκρίνιση της διάγνωσης. Μια τέτοια έγκαιρη διάγνωση θα βοηθήσει στον έγκαιρο εντοπισμό τυχόν προβλημάτων στο σώμα του παιδιού και στην έναρξη της θεραπείας.

[21], [22], [23], [24], [25]

Πόση ανάλυση γίνεται για τον καρυότυπο;

Η διάρκεια της έρευνας χρωμοσωμάτων διαρκεί από 10 έως 21 ημέρες. Όταν τα αποτελέσματα είναι έτοιμα, εξαρτάται από τον τύπο της ανάλυσης, δηλαδή με τις εκτροπές ή την κλασσική καρυοτυπία.

Η έτοιμη ανάλυση για τον καρυότυπο περιέχει τις εξής πληροφορίες:

• Ο αριθμός των χρωμοσωμάτων.
• Υπάρχει κάποια αλλαγή στη δομή των χρωμοσωμάτων.
• Υπάρχουν παραβιάσεις με τη σειρά του γονιδιώματος.

Η αποκρυπτογράφηση των αποτελεσμάτων και η ερμηνεία τους είναι ευθύνη του γενετιστή. Εάν εντοπιστούν ανωμαλίες, ο ιατρός παρέχει ιατρικές συμβουλές για περαιτέρω διάγνωση ή καθοδήγηση σχετικά με τη θεραπεία.

Κανονική απόδοση

Οι κανονικοί καρυότυποι για τους ανθρώπους είναι 46, XX ή 46, XY. Κατά κανόνα, η αλλαγή τους συμβαίνει στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης του σώματος:

• Πιο συχνά, η διαταραχή εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της περιόδου γαμετογένεσης (προ-εμβρυονικής ανάπτυξης), όταν τα γονικά κύτταρα του φύλου παράγουν τον κυπότυπο του ζυγώτη. Η περαιτέρω ανάπτυξη ενός τέτοιου zygote οδηγεί στο γεγονός ότι όλα τα κύτταρα του εμβρύου περιέχουν ένα μη φυσιολογικό γονιδίωμα.
• Η παραβίαση μπορεί να συμβεί στα πρώτα στάδια της διαίρεσης του ζυγώτη. Σε αυτή την περίπτωση, το έμβρυο περιέχει αρκετούς κυτταρικούς κλώνους με διαφορετικούς καρυότυπους. Δηλαδή, αναπτύσσεται ο μωσαϊκός - η πολλαπλότητα των καρυότυπων ολόκληρου του οργανισμού και των οργάνων του

Οι αλλαγές στο γονιδίωμα εκδηλώνονται με διάφορες παθολογίες και κακίες. Εξετάστε τις κοινές καρυότυπες ανωμαλίες:

• 47, ΧΧΥ. 48, XXXY - σύνδρομο Klinefelter, πολυσκόπηση στο χρωμόσωμα Χ στους άνδρες.
• 45Χ0. 45Χ0 / 46ΧΧ. 45, Χ / 46, ΧΥ; 46, X iso (Xq) - Σύνδρομο Shereshevsky-Turner, μονοσωμία χρωμοσωμάτων Χ, μωσαϊκό.
• 47, XXX. 48, XXXX. 49, XXXΧΧ - πολυσκόπηση στο χρωμόσωμα Χ, τρισωμία.
• 47, ΧΧ, + 18. 47, ΧΥ, + 18 - Σύνδρομο Edwards, τρισωμία στο 18 χρωμόσωμα.
• 46, XX, 5ρ- - σύνδρομο κραγιόν catnip, διαγραφή βραχέων βραχιόνων 5 ζευγών γονιδιώματος.
• 47, ΧΧ, + 21. 47, XY, + 21 - Νόσος του Down, τρισωμία σε 21 χρωμοσώματα.
• 47, ΧΧ, + 13. 47, ΧΥ, + 13 - σύνδρομο Patau, τρισωμία στο χρωμόσωμα 13.

Η κυτταρογενετική έρευνα στοχεύει στον προσδιορισμό της κατάστασης των κλώνων DNA, εντοπίζοντας τα ελαττώματα και τις ανωμαλίες. Οποιαδήποτε απόκλιση από τους συνήθεις δείκτες είναι μια ευκαιρία για μια πολύπλοκη εξέταση του σώματος.

[26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34]

Η συσκευή για ανάλυση

Για να αποκρυπτογραφήσει τον καρυότυπο, χρησιμοποιείται η μέθοδος προσδιορισμού αλληλουχίας. Αυτή η τεχνική αναπτύχθηκε το 1970 και βασίζεται στον προσδιορισμό της αλληλουχίας των αμινοξέων στο DNA. Οι μηχανές προσδιορισμού αλληλουχίας χρησιμοποιούν διαδραστικές κυκλικές ενζυμικές αντιδράσεις με περαιτέρω επεξεργασία και σύγκριση των ληφθέντων αποτελεσμάτων.

Βασικές λειτουργίες των αλληλουχιών:

• Πρωταρχική πλήρης μελέτη άγνωστων γονιδιωμάτων, εξωμήματα, μεταγραφές.
• Καρυοτυπία.
• Παλαιογενετική.
• Μεταγονιδιωματική και μικροβιακή ποικιλομορφία.
• Επαναπροσδιορισμός και χαρτογράφηση.
• Ανάλυση μεθυλίωσης DNA.
• Ανάλυση των μεταγραφών.

Στο πρώτο στάδιο, η συσκευή δημιουργεί μια βιβλιοθήκη τυχαίων ακολουθιών κλώνων DNA. Ακολούθως δημιουργείται amplicon με PCR, τα οποία χρησιμοποιούνται ως δείγματα. Στο τελικό στάδιο προσδιορίζεται η πρωτογενής δομή όλων των θραυσμάτων.

Οι αλληλουχίες της τελευταίας γενιάς είναι πλήρως αυτοματοποιημένοι και χρησιμοποιούνται ευρέως για γονιδιωματική ανάλυση, ελαχιστοποιώντας την παραγωγή εσφαλμένων αποτελεσμάτων λόγω του ανθρώπινου παράγοντα.

Ερμηνεία των αποτελεσμάτων της ανάλυσης για τον καρυότυπο

Η ερμηνεία των αποτελεσμάτων της κυτταρογενετικής έρευνας γίνεται από γενετιστή. Κατά κανόνα, η ανάλυση είναι έτοιμη σε 1-2 εβδομάδες και μπορεί να μοιάζει με αυτό:

• 46XX (XY), ομαδοποιούνται σε 22 ζεύγη και 1 ζευγάρι σεξ. Το γονιδίωμα έχει κανονικό μέγεθος και δομή. Οι ανωμαλίες δεν αποκαλύφθηκαν.
• Το γονιδίωμα είναι σπασμένο, ανιχνεύονται περισσότερα από 46 χρωμοσώματα. Τα σχήματα και τα μεγέθη ενός / πολλών χρωμοσωμάτων είναι ανώμαλα. Τα ζεύγη του γονιδιώματος είναι σπασμένα / λανθασμένα ομαδοποιημένα.

Όσον αφορά τις παθολογικές ανωμαλίες στον καρυότυπο, διακρίνουν τέτοιες κοινές διαταραχές:

• Η τρισωμία είναι ένα επιπλέον σωματικό χρωμόσωμα. Σύνδρομο Down, Σύνδρομο Edwards.
• Η μονοσωμία είναι η απώλεια ενός χρωμοσώματος.
• Η διαγραφή είναι η απουσία μιας θέσης γονιδιώματος. -46, xx, 5p-cat σύνδρομο κραυγής.
• Η μετάθεση είναι η μεταφορά ενός τμήματος του γονιδιώματος σε ένα άλλο.
• Η αλληλεπικάλυψη είναι η επανάληψη ενός θραύσματος.
• Αναστροφή - περιστροφή τμήματος ενός χρωμοσώματος.

Με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης για τον καρυότυπο, ο γιατρός καταλήγει σε συμπέρασμα σχετικά με την κατάσταση του γονότυπου και τον βαθμό του γενετικού κινδύνου. Στις παραμικρές αλλαγές στη δομή των κλώνων DNA, εκχωρείται μια σειρά πρόσθετων μελετών. Οι εντοπισμένες αποκλίσεις μπορεί να μην εκδηλώνονται αλλά αυξάνουν τον κίνδυνο γέννησης παιδιών με γενετικές ανωμαλίες.