Как найти свой кариотип

Кариотипическое исследование, т.е. изучение количества и структуры хромосом с помощью цитогенетических или молекулярных методов, обычно проводится при диагностике выкидышей, бесплодия и генетических дефектов, выявленных у детей. Обследование также полезно, например, в гематоонкологической диагностике, позволяя обнаружить причину некоторых видов рака. Для исследования кариотипа чаще всего используется кровь из периферической вены. Также может быть взят костный мозг, слюна, околоплодные воды или ворсины хориона.

Что такое исследование кариотипа, почему оно проводится только один раз в жизни и что означают аббревиатуры «t, del, inv, +» в результате анализа?

Кариотип – что это такое?

Хромосомы – это структуры, расположенные в ядре каждой соматической клетки организма, позволяющие пространственно организовать дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), т.е. генетический материал, являющийся носителем генетической информации.

Кариотип представляет собой набор хромосом, свойственных каждому организму, унаследованных от родителей в момент оплодотворения яйцеклетки. В случае человеческого тела нормальное количество хромосом составляет 46: 23 хромосомы наследуются от матери и 23 от отца.

Двадцать две пары хромосом (от 1 до 22) – аутосомы, т.е. хромосомы, отвечающие за передачу генетической информации, связанной с наследованием соматических признаков (не связанных с полом и определяющих, например, рост, цвет глаз, волос и кожи, склонность к определенным заболеваниям и т.д.). 

Двадцать третья пара хромосом – аллосомы или гетеросомы, т.е. X и Y хромосомы определяющие биологический пол – комплекс, характеризующий женский пол  — XX, мужской пол — XY.

Что такое анализ на кариотип

Исследование кариотипа (кариотипирование) направлено на оценку количества и структуры (морфологии) хромосом, находящихся в метафазной стадии цикла деления клеток.

Анализ выполняется для обнаружения анеуплодии, т.е. наличия дополнительных хромосом или отсутствия одной из хромосом, приводящих:

• к нарушениям в количестве генетического материала в клетках;
• структурным аберрациям, т.е. делециям, инверсиям или транслокациям (включая сбалансированные и несбалансированные транслокации), заключающимся в изменении распределения генетического материала в одной или нескольких хромосомах.

Иногда могут возникать отклонения в кариотипе, которые у обремененного ими человека приводят к нарушениям развития или возникновению определенных генетических заболеваний.

В других случаях отклонения в кариотипе не вызывают нарушений у носителя аномального кариотипа, но мешают ему иметь потомство или препятствуют родам, беременности или рождению здорового ребенка (например, сбалансированные транслокации).

Виды исследований кариотипов – классические и молекулярные

Исследования кариотипа могут быть выполнены с использованием двух типов методов:

• классического микроскопического цитогенетического исследования, состоящего из микроскопической оценки соответствующим образом окрашенных хромосом;
• более современных молекулярных методов (aCGH) и теста FISH (флуоресцентная гибридизация in situ).

Подготовка к обследованию

Кариотипическое исследование – это исследование, которое можно проводить у пациента один раз в жизни, так как его результат остается неизменным. При этом на обследование не влияют никакие факторы: прием пищи, физические нагрузки, прием лекарств. Подготовка к анализу не требуется.

Кариотипирование проводится с помощью образца венозной крови, взятого у пациента из локтевого сгиба. В обоснованных случаях (например, при пренатальной диагностике) кариотипное исследование может проводиться, например, с использованием околоплодных вод или материала из биопсии ворсин хориона.

В случае классического исследования кариотипа цитогенетическими методами, из взятого у пациента образца крови выделяют лимфоциты и подвергают клеточной культуре in vitro. Затем их рост и размножение ингибируются (подавляются) в тот момент, когда хромосомы лучше всего видны, то есть на стадии метафазы клеточного цикла (фазы деления клеток).

Затем хромосомы окрашивают красителями и подвергают микроскопическому анализу для оценки их количества, размера и структуры, среди прочего, путем оценки участков, видимых после окрашивания.

Как проводят исследование кариотипа классическим методом

Классическое цитогенетическое кариотипирование предполагает микроскопический анализ целых хромосом в метафазной стадии. Хромосомы обычно получают из культивируемых in vitro лимфоцитов, выделенных из периферической крови и подвергнутых воздействию ферментов и окрашиванию с использованием красителей, выбранных для метода.

Благодаря окрашиванию на микроскопическом изображении в системе, характерной для данной пары хромосом, образуются более темные и светлые полосы (Q, G, R, C, T). 

Когда в исследовании используется методика, предотвращающая полосатость, микроскопический анализ основан на классификации хромосом на одну из семи групп (A-G) по длине и расположению центромеры хромосомы (характерное сужение, разделяющее два плеча хромосомы).

Цитогенетическая оценка позволяет изучить количество и структуру всех алло- и аутосом пациента и выявить числовые и структурные аберрации.

Кариотип – молекулярный анализ (FISH) и aCGH

Более современные исследования кариотипа выполняются с использованием сравнительной гибридизации микрочипов (aCGH) и флуоресцентной гибридизации in situ (тест FISH).

• Метод FISH. Проводится с использованием флуоресцентных («цветно-светящихся») ДНК-зондов и помощью флуоресцентной микроскопии позволяет обнаружить специфическую последовательность ДНК в тестируемом генетическом материале. Метод применяется при изучении клеточных ядер на метафазной и межфазной стадиях и в тех случаях, когда при классическом исследовании кариотипа невозможно определить место перегруппировки или точный тип аберрации (мутации), трещин или транслокации (смещения). Метод FISH позволяет оценить микроделецию и микродупликацию (микродублирование).
• Метод aCGH. Используя ДНК пациента и эталонную (нормальную) ДНК, метод aCGH с высоким разрешением позволяет обнаруживать дополнительный генетический материал или его отсутствие. В ходе теста генетический материал и эталонная ДНК, полученные от пациента, маркируются с помощью флуоресцентных маркеров, а затем подвергаются процессу гибридизации (соединения, смешивания) с молекулярными зондами на микрочипах с последующим считыванием флуоресценции, испускаемой образцами ДНК. Изображение микрочипов анализируется с помощью методов биоинформатики. 

Преимущество молекулярного тестирования, как и в методе FISH, — возможность обнаружения микроделеций и микродупликаций, которые не могут быть обнаружены с помощью классического цитогенетического метода.

Кариотипическое исследование – показания

Наиболее распространенные показания к кариотипному обследованию у женщин и мужчин относятся:

• Акушерские проблемы. Трудности с беременностью и вынашиванием беременности, повторные выкидыши, мертворождения;
• Рождение ребенка с пороками развития;
• Подготовка к экстракорпоральному оплодотворению. 

В случае диагностики заболеваний, не связанных с попытками продолжения рода, предпринятыми парой, показание к исследованию кариотипа – подозрение на генетическое заболевание вследствие:

• аномального фенотипа и пороков развития;
• интеллектуальной и психической задержки;
• особенностей из спектра аутизма;
• отсутствия полового созревания, включая аменорею, дефицит роста, аномальное строение половых органов;
• семейного анамнеза, отягощенного больным потомством (врожденные дефекты или множественные выкидыши). 

Если результаты неинвазивных пренатальных тестов, выполненных у беременной пациентки, указывают на возможность хромосомных аберраций у плода, также целесообразно кариотипирование из образца околоплодных вод.

В случае анализов, выполняемых в связи с акушерскими проблемами, не каждый аномальный результат кариотипа исключает зачатие здорового потомства парой.

В таких случаях необходимо будет проконсультироваться с генетиком, который представит возможные последствия той или иной ситуации.

Тест кариотипа – нормы и основные генетические аберрации

Результат классического цитогенетического теста заключается в регистрации кариотипа, согласно которому правильный мужской кариотип составляет 46.XY, правильный женский – 46.XX.

Если в кариотипе наблюдаются морфологические аномалии, т.е. так называемые структурные аберрации (структурные мутации), для их записи используют общепринятые сокращения.

Таблица 1. Расшифровка сокращений в результатах кариотипирования

По количественным нарушениям хромосом различают:

• моносомию – отсутствие одной из хромосом в данной паре;
• трисомию – наличие третьей, дополнительной хромосомы. 

Аутосомные моносомы смертельны у мальчиков, но не у девочек, у которых есть моносомия, позволяющая выживать и относительно нормальное развиваться, т.е. так называемая моносомия Х-хромосомы – Синдром Тернера. 

Таблица 2. Наиболее распространенные аутосомные трисомии

Трисомии половых хромосом, встречающиеся у мужчин, представляют собой синдром Клайнфельтера (дополнительная Х-хромосома) или синдром Джейкобса/супермужчины (экстра Y-хромосома). У женщин – синдром суперженщины (наличие третьей Х-хромосомы).

Сбалансированные структурные хромосомные изменения (транслокации, инверсии) могут быть новыми (de novo) или более ранними – наследственными. Семейные структурные изменения часто передаются без дальнейших клинических последствий.

Обследование кариотипа – цена, сроки выполнения

Генетические тесты никогда не были дешевыми так как методы исследования связаны с клеточной культурой и трудоемкой микроскопической и биоинформатической оценкой. Эта же причина и длительности ожидания результата – период выполнения исследования до нескольких недель.

Кариотип — это генетический набор человека, состоящий из 23-х пар хромосом. Он характеризует генетические особенности индивида. Специализированный анализ на кариотип позволяет получить информацию о генетических дефектах, предрасположенности к заболеваниям.

Анализ сдаётся на этапе подготовки к беременности, чаще всего при отягощенном акушерском анамнезе (бесплодие, невынашивание). Исследование проводится обоим супругам.

Суть исследования

Кариотип человека – это его набор хромосом. Это структуры, которые содержатся внутри ядра клетки. Они несут генетическую информацию. У каждого человека есть 22 пары аутосом и 2 половых хромосомы. По аутосомам между женщинами и мужчинами отличий нет. Набор половых хромосом отличается. Поэтому нормальный женский кариотип – 46ХХ, мужской кариотип – 46ХY.

Некоторые люди являются носителями хромосомных перестроек. Они могут не проявляться никакими симптомами. Обнаружить подобные изменения можно только в ходе лабораторной диагностики. Анализ на кариотип супругов позволяет выявить множество нарушений:

Кому нужен анализ кариотипа?

Оценивать кариотип супругов нужно в таких ситуациях:

Женщинам также анализ кариотипа рекомендован в случае первичной аменореи (когда у неё никогда не было менструаций), а мужчинам – при тяжелых нарушениях в спермограмме (отсутствие сперматозоидов в эякуляте или наличие большого количества морфологически неправильных форм).

Желательно проверять кариотип супругов, если возраст женщины больше 35 лет, мужчины – больше 40 лет. В этот период значительно возрастает риск хромосомных перестроек.

Подготовка

Правильная подготовка к анализу кариотипа позволит получить достоверные результаты исследования. Основные подготовительные рекомендации:

• Не принимать антибиотики или противогрибковые препараты. В идеале анализ сдается спустя 1 месяц и более после приёма последней дозы антибактериального средства.
• Желательно сдавать анализ на кариотип отдельно от других анализов. Это связано с тем, что правила подготовки для них могут отличаться.
• Не стоит сдавать кровь натощак (но исключить обильную и жирную пищу). Перед анализом пациентам рекомендовано съесть что-нибудь сладкое.
• Сдать анализ на кариотип можно в «ВитроКлиник». У нас это исследование выполняется как по показаниям, так и в рамках обследования супругов при бесплодии.

Интерпретация результатов

Интерпретацией результатов анализа на кариотип занимается врач-генетик. Возможные отклонения:

Сколько готовится анализ и его сроки

Цитогенетическое исследование – кариотипирование – является основным методом диагностики хромосомных нарушений и проводится в целях выявления нарушений количества и структуры хромосом. Используется для пренатальной диагностики.

Синонимы русские

•   Хромосомные риски
•   Кариотипирование супругов
•   Определение хромосомного набора

Синонимы английские

•   Karyotyping
•   Karyotyping Chromosome Analysis

Метод исследования

Световая микроскопия.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исследование проводится в состоянии сытости, не рекомендуется сдавать кровь на данное исследование натощак.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием антибактериальных и химиотерапевтических препаратов в течение 14 дней до исследования.
• Исследование рекомендуется проводить не ранее чем через 2 недели после перенесенных инфекционных/острых воспалительных заболеваний.

Общая информация об исследовании

Кариотипирование – цитогенетическое исследование, изучение хромосомного набора человека, позволяющее обнаружить отклонения в структуре и числе хромосом. Оно помогает выявить нарушения хромосом, вероятно, не влияющие на здоровье человека, но тем не менее важные для планирования будущей беременности и для здоровья будущего ребенка (патологии плода, аномалии развития).

Кариотип – это полный хромосомный набор клетки человека. В норме он состоит из 46 хромосом, из них 44 аутосомы (22 пары), имеющих одинаковое строение и в мужском, и в женском организме, и одна пара половых хромосом (XY у мужчин и XX у женщин). Каждая хромосома несет гены, ответственные за наследственность. Кариотип 46, ХХ – соответствует нормальному женскому кариотипу, а кариотип 46, XY – это нормальный мужской кариотип. Кариотип остается неизменным в течение всей жизни.

Нарушения хромосомного набора могут являться причиной наследственной патологии, бесплодия, невынашивания беременности, рождения ребенка с различными пороками развития.

Для цитогенетического исследования хромосом чаще всего используют препараты кратковременной культуры крови, реже клетки костного мозга и культуры фибробластов.

Кариотипирование культуры лимфоцитов периферической крови человека – сложное многоступенчатое цитогенетическое исследование, проводится, когда клетки входят в фазу митоза – непрямого деления с тождественным распределением генетического материала между дочерними клетками. Оно включает в себя следующие этапы:

• Постановка культуры лимфоцитов, рост клеток в течение 72 часов. (Рост клеток может быть осложнен различными факторами: наличие инфекционных, хронических, простудных заболеваний; прием лекарственных препаратов; диета; прием алкоголя и т. п. Все эти факторы необходимо исключить перед сдачей анализов).
• Обработка культур лимфоцитов: колхицинизация, гипотонизация, фиксация.
• Приготовление препаратов хромосом на стекле.
• Монохромное и дифференциальное окрашивание препарата.
• Анализ препаратов (подсчитывается  общее количество хромосом, проводится оценка структуры каждой хромосомы). Анализ хромосом осуществляется на разрешении в 400-500 полос (бэндов).

Различают несколько видов нарушений структуры хромосом:

•   трисомии – добавление еще одной хромосомы к паре;
•   моносомии – утрата одной хромосомы из пары;
•   делеции – утрата участка хромосомы;
•   дупликации – повторение определенного участка хромосомы;
•   инверсии – поворот участка хромосомы на 180 градусов;
•   транслокации – перенос участков хромосомы в новое положение.

Хромосомные нарушенияразличаются также по принципу регулярности. Регулярные мутации присутствуют при делении каждой клетки или большинства клеток. Они проявляются в момент зачатия плода либо в первые несколько дней беременности. Нерегулярные аберрации появляются в результате негативного воздействия радиации, химических средств и т.д.

Нарушение расхождения хромосом может произойти во время клеточного деления (мейоза). Если такое нарушение происходит в процессе образования сперматозоидов или яйцеклеток, то в половой клетке появляется лишняя хромосома, которая при зачатии будет передана ребенку. В результате она будет присутствовать во всех клетках организма ребенка. Примером трисомии может служить синдром Дауна (лишняя 21-я хромосома) или синдром Патау (трисомия 13-й хромосомы). Также нарушение расхождения хромосом может произойти при первых делениях оплодотворенной яйцеклетки. Например, утрата Х-хромосомы приводит к развитию Х0-синдрома, или синдрома Шерешевского – Тернера. Аномалии, связанные с нарушением расхождения хромосом, встречаются не так часто, поэтому вероятность их повторения в одной и той же семье достаточно мала.

Структурные же нарушения хромосом передаются по наследству, при этом степень семейного риска и дальнейшая передача дефекта от поколения к поколению становится значительно высокой.

Кариотипирование также рекомендуют проводить в тех семьях, где есть высокая вероятность рождения ребенка с болезнью, сцепленной с Х-хромосомой. 

Когда назначается исследование?

Показания для кариотипирования супружеских пар:

• мужское бесплодие: тяжелая олигозооспермия, необструктивная азооспермия, тератозооспермия;
• первичная аменорея;
• привычное невынашивание беременности в первом триместре (2 и более выкидышей);
• наличие выкидышей неясного генеза в анамнезе;
• случаи мертворождений в анамнезе;
• случаи ранней младенческой смертности в анамнезе;
• рождение детей с хромосомной аномалией (например, синдромом Дауна);
• рождение детей с множественными врождёнными пороками развития (МВПР);
• планирование ЭКО;
• неудачные попытки ЭКО;
• прогноз здоровья будущего ребенка.

Показания для кариотипирования детей:

• наличие врождённых пороков развития;
• умственная отсталость;
• задержка психомоторного развития;
• задержка психо-речевого развития в сочетании с микроаномалиями;
• нарушение или задержка полового развития;
• задержка роста;
• аномалии пола.

Что означают результаты?

Для мужчин нормальным считается кариотип 46,XY. Это означает, что определено 46 нормальных хромосом, в том числе X и Y хромосома.

Для женщин нормальным считается кариотип 46,XX. Это означает, что определено 46 нормальных хромосом, в том числе две X хромосомы.

В случае выявления патологического кариотипа, необходима консультация медицинского генетика по результатам исследования для правильной его интерпретации.