Nieprawidłowości w ilości lub w strukturze chromosomów mogą prowadzić do niepłodności, wad genetycznych lub pełnić istotną funkcję w przypadku niektórych nowotworów. Badanie cytogenetyczne (kariotyp) umożliwia ich ocenę i wykrycie nieprawidłowości. Kto powinien wykonać badanie? Jakie są najczęstsze zaburzenia chromosomalne?
Czym jest kariotyp?
Kariotyp, czyli badanie cytogenetyczne, polega na ilościowym i jakościowym badaniu chromosomów. Ma na celu wykrycie ewentualnego zaburzenia liczby chromosomów (aneuploidii) lub nieprawidłowości w ich strukturze.
Chromosom jest strukturą zawierającą materiał genetyczny, znajdującą się wewnątrz komórek. Każdy chromosom jest zbudowany z dwóch części – chromatyd, połączonych ze sobą centromerem. Chromatyda to liniowa cząsteczka DNA, będąca nośnikiem poszczególnych genów. W prawidłowych warunkach u człowieka występują 23 pary, czyli 46 chromosomów – 22 pary autosomów i para chromosomów płciowych (u kobiety XX, u mężczyzny XY).
Badanie cytogenetyczne jest zwykle wykonywane z limfocytów krwi obwodowej. Nie wymaga od pacjenta przygotowania. Warto wiedzieć, że czas potrzebny do wykonania badania kariotypu jest dość długi i w zależności od laboratorium może wynosić nawet 5 tygodni.
Nieprawidłowości chromosomów – rodzaje
Badanie cytogenetyczne ma na celu ustalenie ilości chromosomów oraz ocenę ich budowy. Podczas oznaczenia kariotypu wykrywa się ewentualne zaburzenia. Należą do nich:
- aneuploidia (nieprawidłowa ilość chromosomów) – obecność dodatkowego chromosomu autosomalnego lub kilku dodatkowych, obecność dodatkowych chromosomów płciowych lub brak jednego z chromosomów w parze (np. 45 X0 – obecność tylko jednego chromosomu płciowego w zespole Turnera),
- nieprawidłowości w strukturze poszczególnych chromosomów:
- duplikacja – powtórzenie fragmentu chromosomu,
- delecja – brak części chromosomu,
- insercja – obecność na chromosomie fragmentu pochodzącego z innego chromosomu,
- inwersja – odwrócenie części chromosomu,
- translokacja – wymiana materiału pomiędzy dwoma różnymi chromosomami.
Badanie kariotypu – kto powinien je wykonać?
Wskazania do wykonania badania cytogenetycznego to:
- podejrzenie chorób genetycznych w następujących sytuacjach:
- nawracające poronienia samoistne,
- podejrzenie wady płodu wysnute na podstawie nieprawidłowości w badaniu ultrasonograficznym lub w badaniach biochemicznych (test PAPP-A),
- nieprawidłowe wyniki nieinwazyjnych testów prenatalnych (SANCO, Nifty, Harmony),
- zaawansowany wiek matki (> 35 r.ż.),
- przygotowanie do procedury zapłodnienia in vitro,
- wady genetyczne w rodzinie,
- obecność wielu wad wrodzonych u dziecka,
- stwierdzenie białaczki:
- diagnostyka i klasyfikacja białaczek,
- ocena rokowania,
- wybranie odpowiedniego leczenia,
- ocena odpowiedzi na leczenie na podstawie eliminacji komórek zawierających nieprawidłowy genotyp.
Decyzja o wykonaniu badania kariotypu powinna być podjęta po konsultacji z lekarzem, a wynik omówiony z genetykiem, doświadczonym w interpretacji badań cytogenetycznych. W razie wykrycia nieprawidłowości będzie on w stanie wyjaśnić rodzaj zaburzeń chromosomowych, związane z nimi konsekwencje zdrowotne i pomoże zaplanować dalsze postępowanie.
Jakie są najczęstsze nieprawidłowości kariotypu?
Najczęściej występującymi zaburzeniami ilości chromosomów są trisomie autosomalne (obecność dodatkowego chromosomu w określonej parze) oraz zaburzenia ilości chromosomów płciowych – monosomia, triploidia, tetraploidia (obecność odpowiednio jednego, trzech lub czterech chromosomów płciowych). Warto wspomnieć, iż monosomia dotyczy tylko chromosomu X (45, X0). Monosomia Y (45, Y0) jest wadą letalną i prowadzi do poronienia na wczesnym etapie ciąży.
Istotne klinicznie zaburzenia struktury chromosomów to często mikrodelecje (m.in. zespół DiGeorge’a, zespół Cri-du-chat), delecje (zespół Pradera-Willego, zespół Angelmana) i translokacje (przewlekła białaczka szpikowa – obecność chromosomu Philadelphia, ostra białaczka promielocytowa, niektóre chłoniaki).
Aneuploidie – co powodują?
Zaburzenia ilości chromosomów powodują wystąpienie zespołów genetycznych, bardzo zróżnicowanych w zakresie obrazu klinicznego, przebiegu i rokowania. Najczęściej występujące aneuploidie to:
- trisomia chromosomu 21 – obecność dodatkowego chromosomu w 21. parze powoduje wystąpienie zespołu Downa. Wada jest zwykle rozpoznawana już na etapie ciąży lub zaraz po urodzeniu dziecka. Charakterystyczne cechy wyglądu (spłaszczenie czaszki, powiększenie języka, zmarszczka nakątna, małe, nisko osadzone uszy) pozwalają na wysnucie wstępnej diagnozy, którą należy potwierdzić badaniem kariotypu. Dzieciom z zespołem Downa często towarzyszą wady serca, hipogonadyzm,
- trisomia chromosomu 13 – dodatkowy chromosom w 13. parze prowadzi do wystąpienia zespołu Pataua, w którego przebiegu dochodzi do poważnych zaburzeń rozwoju ośrodkowego układu nerwowego: holoprosencefalii (zaburzenia podziału przodomózgowia), rozszczepu kręgosłupa, agenezji ciała modzelowatego. Wystąpienie zespołu Pataua wiąże się ze złym rokowaniem co do życia dziecka,
- trisomia chromosomu 18 – nadliczbowy chromosom w 18. parze powoduje wystąpienie zespołu Edwardsa. Także ten zespół genetyczny nie rokuje co do długiego przeżycia noworodka. Dziecko z trisomią 18 chromosomu charakteryzuje się niedorozwojem żuchwy, nisko położonymi, zniekształconymi małżowinami usznymi, przepukliną, wadami serca i szkieletu,
- monosomia chromosomu płciowego (45, X0) – obecność jednego chromosomu płciowego (X) prowadzi do wystąpienia zespołu Turnera, charakteryzującego się niskim wzrostem, zaburzeniami rozwoju czwartej kości śródręcza i kości promieniowej, niedorozwojem żuchwy, wysokim wysklepieniem podniebienia. Pacjenci z monosomią chromosomu płciowego cierpią na niepłodność, przedwczesne wygasanie czynności jajników, zaburzenia endokrynologiczne (niedoczynność tarczycy, cukrzycę typu 2), wady serca i nerek.
Autor: lek. Agnieszka Żędzian
Bibliografia
- E. Ozkan, M. Lacerda, Genetics, Cytogenetic Testing and Conventional Karyotype, StatPearls, 2021, dostęp online: maj 2022, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK563293/.
- G. Witters i in., Trisomy 13, 18, 21, Triploidy and Turner syndrome: the 5T’s. Look at the hands, Facts, Views & Vision Issues in Obsterics, Gynaecology and Reproductive Health, 2011, dostęp online: maj 2022, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3991414/.
