Karyotyp: cytogenetická štúdia a jej výsledky

Karyotyp je súbor všetkých chromozómov, ktoré sa nachádzajú v jadre každej somatickej bunky, ktorá ich má, s počtom a štruktúrou charakteristickou pre každý druh. Karyotypový test je typ cytogenetického testu, ktorý umožňuje detekciu abnormalít v počte (chromozomálne číselné aberácie) a štruktúre chromozómov (chromozomálne štrukturálne aberácie).

Karyotyp obsahuje kompletnú sadu chromozómov, ktorá je pre človeka jedinečná. Chromozómy sú štruktúry vytvorené z DNA a proteínov, v každej jadrovej bunke ľudského tela je 46 chromozómov, z toho 22 párov autozómov a 1 pár heterozómov, teda chromozómov určujúcich pohlavie.

Karyotypový test je cytogenetický test, ktorý umožňuje detekciu abnormalít v počte (chromozomálne číselné aberácie) a štruktúre chromozómov (chromozomálne štrukturálne aberácie).

Poznanie vášho karyotypu je obzvlášť dôležité pre ľudí, ktorí sa snažia dlho a neúspešne mať deti (v takom prípade by to mali urobiť obaja partneri), ženy, ktoré mnohokrát potratili, alebo tie, ktoré porodili mŕtve dieťa, ako aj ľudia trpiaci genetickými chorobami spôsobené chromozomálnymi aberáciami na potvrdenie diagnózy stanovenej na základe fenotypových znakov.

Obsah:

1. Normálny karyotyp
2. Karyotyp: účel štúdie
3. Indikácie na stanovenie a testovanie karyotypu
4. Karyotyp: materiál na štúdium
5. Ako sa vyšetruje karyotyp?
6. Prezentácia výsledkov karyotypu
7. Karyotyp: čas a náklady na test

Normálny karyotyp

Normálny ľudský karyotyp sa skladá zo 46 chromozómov, z ktorých 23 sa dedí od matky (to je veľkosť jadra ženskej bunky gaméty - vajíčko) a 23 od otca (obsiahnuté v jadre mužskej bunky gaméty - spermie).

Medzi chromozómovými súbormi je 22 párov autozómov (zodpovedných za dedičnosť a prenos všetkých znakov okrem tých, ktoré súvisia s pohlavím) a 1 pár heterozómov (zodpovedný za dedičnosť znakov súvisiacich so pohlavím).

Karyotyp je opísaný číslami, ktoré predstavujú celkový počet chromozómov v somatickej bunke, a veľkými písmenami X a Y, ktoré predstavujú pohlavné chromozómy.

Normálny ženský karyotyp je opísaný ako 46, XX (pozostáva teda zo 46 chromozómov, z toho 2 X chromozómy sú pohlavné chromozómy) a normálny mužský karyotyp je opísaný ako 46, XY (podobne sa skladá zo 46 chromozómov a pohlavie je stanovené dvoma heterozómami, X a Y).

Karyotyp: účel cytogenetického testu

Vykonáva sa cytogenetické vyšetrenie a karyotypizácia, aby sa zistilo, či je počet a štruktúra chromozómov pacienta správna. Abnormality v počte chromozómov sa nazývajú chromozomálne aberácie, medzi ktorými sa rozlišujú tieto:

• numerické chromozómové aberácie

Abnormality v počte chromozómov s normálnou morfológiou sú zvyčajne výsledkom abnormálneho delenia buniek. Vyčnieva:

• Polyploidné (euploidné) bunky, ktoré sa vyznačujú znásobeným počtom haploidných súborov chromozómov (1n = 23 chromozómov) typických pre reprodukčné bunky, napríklad triploidné bunky (3n = 69 chromozómov; karyotyp 69, XXY), tetraploidné (4n = 92 chromozómov; karyotyp 92) , XXXY). Takéto odchýlky nie sú bežné a u ľudí sú zvyčajne smrteľné
  
  
• Aneuploidné bunky charakterizované zvýšeným alebo zníženým počtom jednotlivých chromozómov so správnou štruktúrou. Takéto aberácie môžu mať vplyv na autozómy aj na chromozómy určujúce pohlavie. Príklady chorobných syndrómov spôsobených abnormálnym počtom chromozómov v bunkách zahŕňajú:
  - monozómia - Turnerov syndróm 45, X0 (chýba jeden pohlavný chromozóm)
  - trizómia - Downov syndróm 47, XX, +21 alebo 47, XY, +21 (ďalší chromozóm v páre 21)

• Štrukturálne chromozómové aberácie

Sú to poruchy štruktúry chromozómov, ktorých počet v somatickej bunke je správny. Medzi najbežnejšie patria:

• delécia (strata fragmentu ramena chromozómu)
• duplikácia (zdvojnásobenie špecifického fragmentu ramena chromozómu)
• inzercia (inzercia ďalšieho fragmentu iného chromozómu do krátkeho alebo dlhého ramena chromozómu)
• inverzia (otočenie časti ramena chromozómu o 180 stupňov)
• translokácia (prenos časti ramena chromozómu do iného chromozómu)
• kruhové chromozómy (vznikajú pri rozbití a opätovnom pripojení jedného alebo viacerých chromozómov)

Indikácie na stanovenie a testovanie karyotypu

Cytogenetické testy a karyotypizácia sa vykonávajú u dospelých, párov pokúšajúcich sa o otehotnenie, tehotných žien a detí. Existuje veľa indikácií pre takúto diagnostiku, najmä:

• Reprodukčné zlyhanie

- neplodnosť páru (definovaná ako tehotná napriek pravidelnému pohlavnému styku 3-4 krát týždenne po dobu minimálne 1 roka bez akejkoľvek formy antikoncepcie)
- opakujúce sa potraty a ťažkosti s udržaním tehotenstva
- mŕtve narodenie
- pôrod dieťaťa s geneticky podmieneným ochorením spojeným s výskytom abnormalít v počte alebo štruktúre chromozómov
- vyšetrenie karyotypu u partnerov, ktorí sa chcú podrobiť oplodneniu in vitro

• Genetická prenatálna diagnostika je indikovaná pri nehode

- pokročilý vek matky (ženy nad 35 rokov) v čase tehotenstva
- odchýlky v počte alebo štruktúre chromozómov u rodičov dieťaťa alebo súrodencov
- abnormálne výsledky prenatálnych testov založených na neinvazívnych technikách zobrazovania plodu pomocou ultrazvuku, ktoré môžu naznačovať zvýšené riziko chromozomálnych aberácií u plodu (zvýšená cervikálna translucencia, poruchy vývoja nosovej kosti)

• Diagnostika chorôb spôsobených chromozomálnymi aberáciami

- pacient má fenotypové znaky indikujúce prítomnosť špecifického chromozomálneho syndrómu alebo dysmorfné znaky potvrdzujúce diagnózu
- výskyt chorôb spôsobených chromozomálnymi aberáciami v najbližšej rodine

• Poruchy diferenciácie pohlavia

- abnormálna štruktúra vonkajších genitálií, ktorá znemožňuje jednoznačné určenie pohlavia novorodenca
- žiadne známky pohlavného dozrievania

Karyotyp: materiál na štúdium

Skúšobným materiálom je zvyčajne:

• Periférne venózne lymfocyty
  
  
• Amniocyty, čo sú exfoliované bunky plodu nachádzajúce sa v plodovej vode tehotnej ženy. Ich vyšetrenie umožňuje stanovenie karyotypu plodu. Odber plodovej vody (amniocentéza, amniocentéza) sa vykonáva v špecializovaných centrách špeciálne vyškoleným gynekológom pod kontrolou ultrazvukových prístrojov. Spočíva v zavedení punkčnej ihly cez brušnú stenu matky do plodovej vody a odobratí 15-20 ml plodovej vody. Jedná sa o invazívny test s mnohými komplikáciami, vrátane rizika straty tehotenstva, špinenia z genitálneho traktu, úniku plodovej vody, ale aj vnútromaternicovej infekcie, vnútromaternicového úmrtia alebo poranenia ihlou. Môžu sa vykonávať medzi 15. a 20. týždňom tehotenstva.
  
  
• Bunky zhromaždené počas odberu vzoriek choriových klkov
  
  
• Odber choriových klkov sa vykonáva medzi 9. a 12. týždňom tehotenstva. Je to invazívny test s mnohými komplikáciami, podobný testu s amniocentézou.
  
  
• Fetálne krvinky zhromaždené počas codrocentézy
  
  
• Kordocentéza, teda punkcia pupočnej šnúry punkčnou ihlou pod prísnou kontrolou ultrazvuku. Vykonáva sa po 16. týždni tehotenstva s cieľom odobrať krv plodu na vyšetrenie. Je to invazívny test, ktorý sa vykonáva zriedka a je spojený s možnosťou mnohých komplikácií, podobne ako pri amniocentéze a odbere choriových klkov.
• Fibroblasty získané tkanivovou kultúrou
  
  
• Bunky pochádzajúce z rakovinových nádorov

Ako sa vyšetruje karyotyp?

Testovanie kompletnej sady chromozómov je možné vykonať testom akejkoľvek jadrovej bunky v tele, ale najbežnejším použitím sú lymfocyty periférnej krvi.

Štandardne sa odoberá vzorka malého množstva venóznej periférnej krvi pacienta pre základný krvný test, napríklad pre kompletný krvný obraz. Predchádzajúca príprava pacienta na test nie je nutná, je možné ho vykonať kedykoľvek počas dňa a pacient nemusí byť nalačno.

Na vykonanie cytogenetického testu je potrebné zo vzorky krvi získať lymfocyty inhibované vo vhodnej fáze bunkového delenia (mitózy) - metafázy. Za týmto účelom sa bunky kultivujú in vitro. Ak sa použijú stimulátory delenia buniek, sú stimulované k množeniu.

Keď bunky dosiahnu štádium mitotickej metafázy, podáva sa špeciálna látka, ktorá vo vybranej fáze mitózy inhibuje proces množenia. Vo fáze metafázy sú chromozómy najlepšie vyvinuté a je najjednoduchší spôsob, ako ich podrobne analyzovať. Ďalším krokom v karyotypovom teste je farbenie chromozómov, aby sa získal charakteristický pruhový vzor každého chromozómu.

Na tomto základe je analyzátor schopný rozpoznať zodpovedajúce chromozómy a rozdeliť ich na homológne páry. Analýza počtu a štruktúry chromozómov je možná vďaka použitiu špecializovaného vybavenia, presného svetelného mikroskopu a počítačového softvéru.

Prezentácia výsledkov karyotypu

Získané a zafarbené chromozómy musia byť rozpoznané a rozdelené na zodpovedajúce homologické páry chromozómov označené číslami od 1 do 22. Ich identifikácia je možná vďaka usporiadaniu pruhov charakteristických pre každý z chromozómov. Heterozómy alebo pohlavné chromozómy sú označené písmenami X a Y.

Grafická distribúcia 22 párov chromozómov a 1 páru autozómov sa nazýva karyogram. Na jeho vykonanie je potrebné urobiť mikrofotografiu špeciálne zafarbených chromozómov zadržaných v štádiu mitotickej metafázy. Získané chromozómy sú vyrezané z fotografií a usporiadané do homológnych párov podľa veľkosti, polohy centroméry a pruhov.

Karyotyp: čas a náklady na test

Vykonanie cytogenetického testu a vývoj karyotypu zvyčajne trvá 2 až 4 týždne, pretože je potrebné ustanoviť in vitro kultúru testovaných buniek a zastaviť bunkové delenie vo vhodnom štádiu.

Karyotyp pacienta možno určiť súkromne v cytogenetickom laboratóriu a uhradiť ho Národný fond zdravia.

Cena testu vykonaného v súkromných podmienkach sa pohybuje okolo 500 PLN a môže sa mierne líšiť v závislosti od laboratória, v ktorom sa vykonáva.