Генетический метод исследования - кариотипирование. Кариотипирование супругов и плода: предупреждён значит вооружён

Инверсия пола, 46,XY

Наличие женского фенотипа при нормальном мужском кариотипе характеризует XY-инверсию пола. Наиболее частой причиной данного нарушения формирования пола является синдром Свайера - это полная или «чистая» дисгенезия гонад при кариотипе 46,XY. Частота XY-дисгенезии гонад составляет 1 на 30000 человек. Больные имеют женский фенотип без признаков двойственности полового развития: феминное телосложение, развитые по женскому типу наружные половые органы, нормально развитую или гипоплазированную матку и маточные (фаллопиевы) трубы. Однако у пациентов с синдромом Свайера практически отсутствуют женские половые железы, которые в данном случае представлены дисгенетичными гонадами, представляющими собой соединительнотканные тяжи (стреки) с небольшими включениями железистой ткани, овариально-подобной стромы без фолликулов. Как правило, диагностирование синдрома Свайера происходит у девочек в пубертатный период, когда у них не происходит нормального полового развития. Причиной обращения к врачу при этом является задержка полового развития и отсутствие начала менструаций, реже наличие злокачественных новообразований, происходящих из дисгенетичных гонад. Так как дисгенетичные гонады подвержены озлокачествлению, показано их удаление в детстве или на момент постановки диагноза XY-дисгенезии гонад. После оперативного лечения пациенткам, как правило, еще в подростковом возрасте назначается заместительная гормональная терапия, чтобы достичь нормального развития вторичных половых признаков и предотвратить развитие остеопороза. У женщин с XY-дисгенезией гонад нет собственных яйцеклеток, однако в некоторых случаях она в состоянии выносить плод, полученный в программе ЭКО при оплодотворении донорской яйцеклетки сперматозоидами супруга.

Инверсия пола, 46,XY тип 1 (OMIM )

Наиболее частой из известных причин «чистой» формы дисгенезии гонад 46,XY являются микроструктурные перестройки Y-хромосомы c утратой гена SRY (Sex-determining region Y), а также точковые мутации данного гена. У 10-15% больных с синдромом Свайера обнаруживают отсутствие локуса SRY. В большинстве случаев это обусловлено утратой фрагмента дистальной части короткого плеча Y-хромосомы (Yp11.3), вследствие X-Y транслокации. Еще у 10-15% пациентов с данным синдромом выявляют мутации гена SRY.

Ген SRY локализован на коротком плече Y хромосомы и кодирует транскрипционный фактор - белок, связывающийся с генами, определяющими развитие пола плода по мужскому типу. Мутации в гене SRY приводят к синтезу функционально неполноценного белка и к нарушению дифференцировки клеток Сертоли и формирования семенных канальцев в развивающихся бипотенциальных гонадах плода, что вызывает дисгенезию гонад и развитие остальных органов половой системы по женскому типу, несмотря на наличие Y-хромосомы в кариотипе.

Данный тип XY-инверсии пола обусловлен дупликаций гена NR0B1 (DAX-1). Ген NR0B1локализован на коротком плече Х хромосомы (локус Хp21.3). Кодируемый этим геном белок DAX-1 играет важную роль в развитии и функции некоторых органов эндокринной системы, в том числе и половых желез. Еще внутриутробно он контролирует активность генов, участвующих в формировании этих тканей, а в постнатальном периоде DAX-1 регулирует выработку в них гормонов. Белок DAX-1 оказывает дозо-зависимый эффект на органы эндокринной системы. Дупликация гена NR0B1, а также делеция располагающегося рядом с геном NR0B1 локуса, негативно-регулирующего его транскрипцию приводит к XY-инверсии пола, обусловленной XY-дисгенезией гонад часто сочетающейся с нарушением функции надпочечников. Точковые мутации этого гена у пациентов с кариотипом 46,XY вызывают нарушение развития тестикулярной ткани, приводят к дефициту маскулинизации. Мутации в этом гене также вызывают Х-сцепленную гипоплазию надпочечников, как у пациентов с кариотипом 46,ХХ так и 46,XY.

Данная форма XY-инверсии пола обусловлена мутациями гена NR5A1 (SF1). Ген NR5A1 кодирует транскрипционный фактор - стероидогенный фактор 1 (SF-1), с помощью которого контролируется активность ряда генов, кодирующих экспрессию белков-ферментов, ответственных за биосинтез стероидных гормонов в надпочечниках и гонадах, в том числе выработку половых гормонов. Функция белка SF-1 регулирует дифференцировку, развитие и функционирование, надпочечников, мужских и женских половых желез, сперматогенез и оогенез, развитие мужских или женских половых признаков. Ген NR5A1 локализуется на длинном плече хромосомы 9 (локус q33.3) и состоит из 7 экзонов (включая первый некодирующий экзон). Мутации в данном гене приводят к различным формам нарушения развития и функции половой и эндокринной систем. При этом нарушение дифференцировки и развития гонад, гаметогенеза может отмечаться как в сочетании, так и без поражения надпочечников (гипоплазия коры надпочечников). Помимо полной (характеризующейся наличием тяжевидных гонад при развитии остальных половых органов по женскому типу) и неполной формы (характеризующейся двойственным развитием гениталий) дисгенезии гонад 46,XY, мутации в гене NR5A1 могут приводить к развитию других заболеваний. Среди них: различная степень нарушения развития яичников у женщин с кариотипом 46,ХХ (от полной формы ХХ-дисгенезии гонад, неполной формы ХХ-дисгенезии гонад до синдрома преждевременной недостаточности яичников), развитие недостаточности коры надпочечников, синдрома тестикулярной дисгенезии и/или с нарушением сперматогенеза у 46,XY мужчин, бесплодие. Исследование на наличие герминальных мутаций в гене NR5A1 показано при различных нарушениях формирования пола, полового развития или репродуктивной функции, соматические мутации - при опухолях надпочечников. Важно отметить, что нарушения, вызванные мутациями данного гена, в отличие от других генов, могут иметь как аутосомно-доминантный, так и аутосомно-рецессивный тип наследования. При этом у пациентов, имеющих мутации гена NR5A1, может быть, как нормальный мужской 46,XY, так и нормальный женский 46,ХХ кариотип.

Инверсия пола, 46,XY тип 4 (OMIM )

Эта форма XY-инверсии пола обусловлена делецией локуса 9p24.3. У пациенток отмечают нормально развитые по женскому типу наружные половые органы, нормально развитую или гипоплазированную матку, при гистологическом исследовании гонад обнаруживают наличие незрелой тестикулярной ткани, содержащей клетки Сертолли, и отсутствие зрелых половых клеток. Инверсия пола у данных пациентов, вероятно, обусловлена потерей одной из копий дозо-чувствительного гена, локализованного в данном локусе. Генами-кандидатами являются DMRT1 и DMRT2.

Инверсия пола, 46,XY тип 5 (OMIM )

Данная аутосомно-рецессивная форма инверсии 46,XY обусловлена наличием мутаций в гене CBX2, расположенного на хромосоме 17 (локус 17q25). В 2009 году Байсон-Лаубер описал случай новорожденной девочки с кариотипом 46,XY, у которой в результате секвенированияв гене CBX2 были обнаружены две мутации (P98L и R443P). В результате исследований у девочки были обнаружены нормально развитые яичники, с наличием овариальной ткани и первичных фолликулов, а также влагалище и матка. Однако возраст еще был слишком мал, чтобы оценить ее фертильность и дальнейшее половое развитие.

Инверсия пола, 46,XY тип 6 (OMIM )

XY-инверсия пола связана с наличием мутации в гетерозиготном состоянии в гене MAP3K1, расположенном в локусе 5q11.2. Пациентки с данной формой дисгенезии гонад имеют высокий рост, который, вероятно, обусловлен избыточной продукцией андрогенов, тяжевидные яичники, гипоплазированную матку, иногда наблюдается клиторомегалия.

Инверсия пола, 46,XY тип 7 (OMIM )

Инверсия пола обусловлена наличием у пациенток мутаций в гомозиготном или компаунд-гетерозиготном состоянии в гене DHH, расположенного в локусе 12q13.12. У нескольких пациенток было описано наличие недоразвитой матки, также присутствовали фаллопиевы трубы и наблюдали полную форму ХY-дисгенезии гонад (тяжевидные гонады, которые часто озлокачествлялись).

Данный тип XY-инверсии пола обусловлен мутациями гена AKR1C2, лежащего в локусе 10p15, отвечающего за альтернативный путь синтеза дигидротестостерона. Мутации сцепленного с ним гена AKR1C4, который сегрегирует вместе с геном AKR1C2, могут влиять на выраженность фенотипических проявлений.

В Центре Молекулярной Генетики проводится молекулярный анализ ключевых генов, контролирующих дифференцировку пола, в частности выполняется секвенирование генов SRY и NR5A1 (SF1), а также с помощью количественного метода MLPA проводится поиск делеций и дупликаций генов SRY, NR5A1 (SF1), NR0B1 (DAX-1).

Нами разработан . Набор предназначен для использования в диагностических лабораториях молекулярно-генетического профиля.

Рис. 1. Изображение набора хромосом (справа) и систематизированный женский кариотип 46 XX (слева). Получено методом спектрального кариотипирования.

Кариоти́п - совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом , присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип ), данного организма (индивидуальный кариотип ) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и наглядное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

История термина

Процедура определения кариотипа

Для процедуры определения кариотипа могут быть использованы любые популяции делящихся клеток. Для определения человеческого кариотипа используют, как правило, лимфоциты периферической крови, переход которых от стадии покоя G0 к пролиферации провоцируют добавлением митогена фитогемагглютинина . Для определения кариотипа могут быть использованы также клетки костного мозга или первичная культура фибробластов кожи. Для увеличения числа клеток на стадии метафазы к культуре клеток незадолго перед фиксацией добавляют колхицин или нокадазол , которые блокируют образование микротрубочек , тем самым препятствуя расхождению хроматид к полюсам деления клетки и завершению митоза.

После фиксации препараты метафазных хромосом окрашивают и фотографируют; из микрофотографий формируют так называемый систематизированный кариотип - нумерованный набор пар гомологичных хромосом, изображения хромосом при этом ориентируются вертикально короткими плечами вверх, их нумерация производится в порядке убывания размеров, пара половых хромосом помещается в конец набора (см. Рис. 1).

Исторически первые недетализованные кариотипы, позволявшие проводить классификацию по морфологии хромосом, получали окраской по Романовскому - Гимзе , однако дальнейшая детализация структуры хромосом в кариотипах стала возможной с появлением методик дифференциального окрашивания хромосом. Наиболее часто используемой методикой в медицинской генетике является метод G-дифференциального окрашивания хромосом.

Классический и спектральный кариотипы

Для получения классического кариотипа используется окраска хромосом различными красителями или их смесями: в силу различий в связывании красителя с различными участками хромосом окрашивание происходит неравномерно и образуется характерная полосчатая структура (комплекс поперечных меток, англ. banding ), отражающая линейную неоднородность хромосомы и специфичная для гомологичных пар хромосом и их участков (за исключением полиморфных районов, локализуются различные аллельные варианты генов). Первый метод окраски хромосом, позволяющий получить такие высокодетализированные изображения, был разработан шведским цитологом Касперссоном (Q-окрашивание) Используются и другие красители, такие методики получили общее название дифференциального окрашивания хромосом:

  • Q-окрашивание - окрашивание по Касперссону акрихин-ипритом с исследованием под флуоресцентным микроскопом. Чаще всего применяется для исследования Y-хромосом (быстрое определение генетического пола, выявление транслокаций между X- и Y-хромосомами или между Y-хромосомой и аутосомами, скрининг мозаицизма с участием Y-хромосом)
  • G-окрашивание - модифицированное окрашивание по Романовскому - Гимзе . Чувствительность выше, чем у Q-окрашивания, поэтому используется как стандартный метод цитогенетического анализа. Применяется при выявлении небольших аберраций и маркерных хромосом (сегментированных иначе, чем нормальные гомологичные хромосомы)
  • R-окрашивание - используется акридиновый оранжевый и подобные красители, при этом окрашиваются участки хромосом, нечувствительные к G-окрашиванию. Используется для выявления деталей гомологичных G- или Q-негативных участков сестринских хроматид или гомологичных хромосом.
  • C-окрашивание - применяется для анализа центромерных районов хромосом, содержащих конститутивный гетерохроматин и вариабельной дистальной части Y-хромосомы.
  • T-окрашивание - применяют для анализа теломерных районов хромосом.

В последнее время используется методика так называемого спектрального кариотипирования (флюоресцентная гибридизация in situ , англ. Fluorescence in situ hybridization , FISH), состоящая в окрашивании хромосом набором флуоресцентных красителей, связывающихся со специфическими областями хромосом . В результате такого окрашивания гомологичные пары хромосом приобретают идентичные спектральные характеристики, что не только существенно облегчает выявление таких пар, но и облегчает обнаружение межхромосомных транслокаций , то есть перемещений участков между хромосомами - транслоцированные участки имеют спектр, отличающийся от спектра остальной хромосомы.

Анализ кариотипов

Сравнение комплексов поперечных меток в классической кариотипии или участков со специфичными спектральными характеристиками позволяет идентифицировать как гомологичные хромосомы, так и отдельные их участки, что позволяет детально определять хромосомные аберрации - внутри- и межхромосомные перестройки, сопровождающиеся нарушением порядка фрагментов хромосом (делеции , дупликации , инверсии , транслокации). Такой анализ имеет большое значение в медицинской практике, позволяя диагностировать ряд хромосомных заболеваний, вызванных как грубыми нарушениями кариотипов (нарушение числа хромосом), так и нарушением хромосомной структуры или множественностью клеточных кариотипов в организме (мозаицизмом).

Номенклатура

Аномальные кариотипы и хромосомные болезни человека

Нормальные кариотипы человека - 46,XX (женский) и 46,XY (мужской). Нарушения нормального кариотипа у человека возникают на ранних стадиях развития организма: в случае, если такое нарушение возникает при гаметогенезе , в котором продуцируются половые клетки родителей, кариотип зиготы , образовавшейся при их слиянии, также оказывается нарушенным. При дальнейшем делении такой зиготы все клетки эмбриона и развившегося из него организма обладают одинаковым аномальным кариотипом.

Как правило, нарушения кариотипа у человека сопровождаются множественными пороками развития; большинство таких аномалий несовместимо с жизнью и приводят к самопроизвольным абортам на ранних стадиях беременности. Доля выкидышей вследствие нарушений кариотипа в течение первого триместра беременности составляет 50-60 %. 50-60 % от этих нарушений - различные трисомии, 20-25 % - полиплоидия и 15-25 % - моносомия по X- хромосоме, однако достаточно большое число плодов (~0.5 %) с аномальными кариотипами донашивается до окончания беременности .

Нарушения кариотипа могут также возникнуть и на ранних стадиях дробления зиготы, развившийся из такой зиготы организм содержит несколько линий клеток (клеточных клонов) с различными кариотипами, такая множественность кариотипов всего организма или отдельных его органов именуется мозаицизмом .

Некоторые болезни человека, вызванные аномалиями кариотипов ,
Кариотипы Болезнь Комментарий
47,XXY; 48,XXXY; Синдром Клайнфельтера Полисомия по X-хромосоме у мужчин
45X0; 45X0/46XX; 45,X/46,XY; 46,X iso (Xq) Синдром Шерешевского - Тёрнера Моносомия по X хромосоме, в том числе и мозаицизм
47,ХХX; 48,ХХХХ; 49,ХХХХХ Полисомии по X хромосоме Наиболее часто - трисомия X
47,ХХ, 21+; 47,ХY, 21+ Синдром Дауна Трисомия по 21-й хромосоме
47,ХХ, 18+; 47,ХY, 18+ Синдром Эдвардса Трисомия по 18-й хромосоме
47,ХХ, 13+; 47,ХY, 13+ Синдром Патау Трисомия по 13-й хромосоме
46,XX, 5р- Синдром кошачьего крика Делеция короткого плеча 5-й хромосомы
46 XX или ХУ, del 15q11-q13 Синдром Прадера-Вилли Делеция в длинном плече 15-й хромосомы

Кариотип некоторых биологических видов

Большинство видов организмов обладает характерным и постоянным набором хромосом. Количество диплоидных хромосом разнится от организма к организму:

Количество хромосом в кариотипе некоторых приматов
Организм Латинское
наименование 		Число
хромосом 		Примечания
Лемур серый Hapalemur griseus 54-58 Мадагаскар. Лемуровые
Лемуры обыкновенные Lemur 44-60 Мадагаскар. 44, 46, 48, 52, 56, 58, 60
Лемур большой крысиный Cheirogaleus major 66 Мадагаскар. Карликовые лемуры
Лемуры мышиные Mycrocebus 66 Мадагаскар
Лори тонкие Loris 62 Ю. Индия, Цейлон. Лориевые
Лори толстые Nycticebus 50 Ю. Азия. Лориевые
Долгопят западный Tarsius bancanus 80 Суматра, Калимантан. Долгопяты
Капуцин обыкновенный
Капуцин-фавн 		Cebus capucinus
Cebus apella 		54 Ю. Америка. Капуцины
Игрунка обыкновенная
Игрунка желтоногая 		Callithrix jacchus
Callithrix flaviceps 		46 Бразилия. Обыкновенные игрунки
Макаки Macaca 42 Азия, С. Африка
Павиан чёрный Cynopithecus niger 42 о-в Сулавеси. Макаки
Мартышки Cercopithecus 54-72 Африка. 54, 58, 60, 62, 66, 68, 70, 72
Орангутаны Pongo 48 Суматра, Калимантан
Шимпанзе Pan 48 Африка
Гориллы Gorilla 48 Африка
Сиаманги Symphalangus 50 Ю. Азия
Гиббон Hylobates 44 Ю. Азия
Человек Homo sapiens 46 Убиквитарно по всей суше
Количество хромосом в кариотипе некоторых домашних животных и хозяйственных растений
Организм Латинское
наименование 		Число
хромосом 		Примечания
Собака Canis lupus familiaris 78 76 аутосом, 2 половые хромосомы
Кошка Felis catus 38
Корова Bos primigenius 60
Коза домашняя Capra aegagrus hircus 60
Овца Ovis aries 54
Осёл Equus asinus 62
Лошадь Equus ferus caballus 64
Мул Mulus 63 Гибрид осла и кобылы. Стерилен.
Свиньи Suidae 38
Кролики Leporidae 44
Курица Gallus gallus domesticus 78
Индейки Meleagris 82
Кукуруза Zea mays 20
Овёс Avena sativa 42 Это гексаплоид с 2n=6x=42. Также культивируют диплоиды и тетраплоиды .
Пшеница мягкая Triticum aestivum 42 Этот вид является гексаплоидным с 2n=6x=42. Твёрдая пшеница Triticum turgidum var. durum является тетраплоидом 2n=4x=28 .
Рожь Secale cereale 14
Рис посевной Oryza sativa 24
Ячмень обыкновенный Hordeum vulgare 14
Ананас Ananas comosus 50
Люцерна посевная Medicago sativa 32 Культивируемая люцерна является тетраплоидной с 2n=4x=32, дикорастущие формы имеют 2n=16 .
Бобовые Phaseolus sp. 22 Все виды этого рода имеют одинаковое число хромосом, включая P. vulgaris, P. coccineus, P. acutifolis и P. lunatus .
Горох посевной Pisum sativum 14
Картофель Solanum tuberosum 48 Это тетраплоид; дикие формы чаще имеют 2n=24 .
Табак Nicotiana tabacum 48 Культурный вид тетраплоидный .
Редис Raphanus sativus 18
Капуста огородная Brassica oleracea 18 Брокколи , капуста, кольраби , брюссельская капуста и цветная капуста относятся к одному виду и имеют одинаковое число хромосом .
Хлопчатник Gossypium hirsutum 52 2n=4x; Культивируемый хлопчатник возник в результате аллотетраплоидизации.
Количество хромосом в кариотипе некоторых модельных организмов
Организм Латинское
наименование 		Число
хромосом 		Примечания
Домовая мышь Mus musculus 40
Крысы Rattus 42
Дрожжи Saccharomyces cerevisiae 32
Муха-дрозофила Drosophila melanogaster 8 6 аутосом, 2 половые
Нематода Caenorhabditis elegans 11, 12 5 пар аутосом и пара половых Х-хромосом у гермафородитов, 5 пар аутосом и одна Х-хромосома у самцов
Резуховидка Таля Arabidópsis thaliána 10

Кариотип бурозубки обыкновенной

Кариотип бурозубки обыкновенной составляет от 20 до 33 хромосом в зависимости от конкретной популяции .

Примечания

  1. Делоне Л. В. Сравнительно-кариологическое исследование видов Muscari Mill. и Bellevalia Lapeyr // Вестнике Тифлисского ботанического сада. - 1922. - Т. 2 , № 1 . - С. 1-32 .
  2. Battaglia E. Nucleosome and nucleotype: a terminological criticism (англ.) // Caryologia. - 1994. - Vol. 47 , no. 3-4 . - P. 193-197 .
  3. Делоне Н. Л. Глава IV. Пионер радиоселекции профессор Лев Николаевич Делоне // У времени в плену: Записки генетика. - М. : Рос. гуманист. о-во, 2010. - 224 с. - ISBN 5-87387-003-9 .
  4. Родионов А. В. Григорий Андреевич Левитский и становление эволюционной цитогенетики в советской России // Материалы симпозиума «Хромосомы и эволюция». Симпозиум памяти Г. А. Левитского (1878-1942). Санкт-Петербург. - 2008. - С. 5-11 .

Кариотип можно определить как совокупность хромосом соматических клеток, в том числе особенности строения хромосом. У многоклеточных организмов все соматические клетки содержат одинаковый набор хромосом, т. е. обладают одинаковым кариотипом. У диплоидных организмов кариотип представляет собой диплоидный набор хромосом клетки.

Понятие кариотипа употребляется не столько по отношению к индивиду, сколько по отношению к виду. В этом случае говорят, что кариотип видоспецифичен , то есть каждый вид организмов обладает своим особым кариотипом. И хотя количество хромосом у разных видов может совпадать, но по своему строению они всегда имеют те или иные отличия.

Хотя кариотип в первую очередь является видовой характеристикой, он может несколько различаться у особей одного вида. Наиболее явное отличие - это неодинаковые половые хромосомы у женских и мужских организмов. Кроме того могут возникать различные мутации, приводящие к аномалии кариотипа.

Количество хромосом и уровень организации вида не коррелируют друг с другом. Другими словами, большое количество хромосом не свидетельствует об высоком уровне организации. Так у рака-отшельника их 254, а у дрозофилы только 8 (оба вида принадлежат к членистоногим); у собаки 78, а у человека 46.

Кариотипы диплоидных (соматических) клеток состоят из пар гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы идентичны по форме и генному составу (но не по аллелям). В каждой паре одна хромосома достается организму от матери, другая является отцовской.

Кариотипы клеток исследуют на стадии метафазы митоза. В этот период клеточного деления хромосомы максимально спирализованы и хорошо видны в микроскоп. Кроме того, метафазные хромосомы состоят из двух хроматид (сестринских), соединенных в области центромеры.

Участок хроматиды между центромерой и теломерой (находится на конце с каждой стороны) называется плечом. У каждой хроматиды два плеча. Короткое плечо обозначают p, длинное - q. Различают метацентрические хромосомы (плечи примерно равны), субметацентрические (одно плечо явно длиннее другого), акроцентрические (фактически наблюдается только плечо q).

При анализе кариотипа хромосомы идентифицируются не только по их размерам, но и по соотношению плеч. У всех организмов одного вида нормальные кариотипы по этим признакам (размеры хромосом, соотношение плеч) совпадают.

Цитогенетический анализ подразумевает идентификацию всех хромосом кариотипа. При этом цитологический препарат подвергают дифференциальной окраске с использованием специальных красителей, специфически связывающихся с разными участками ДНК. В результате хромосомы приобретают специфический рисунок исчерченности, что позволяет их идентифицировать.

Метод дифференциальной окраски был открыт в 60-х годах XX века и позволил в полной мере анализировать кариотипы организмов.

Кариотип обычно представляют в виде идиограммы (своеобразной схемы), где каждая пара хромосом имеет свой номер, а хромосомы одного морфологического типа объединены в группы. В группе хромосомы располагают по размеру от больших к меньшим. Таким образом, каждая пара гомологичных хромосом кариотипа на идиограмме имеет свой номер. Часто изображают только одну хромосому из пары гомологов.

Для человека, многих лабораторных и сельскохозяйственных животных разработаны схемы исчерченности хромосом для каждого метода окраски.

Хромосомные маркеры представляют собой полосы, появляющиеся при окраске. Полосы группируют в районы. Как полосы, так и районы нумеруют от центромеры к теломере. На некоторых полосах могут быть обозначены локализованные на них гены.

Запись кариотипов

Запись кариотипа несет определенную его характеристику. Вначале указывается общее число хромосом, затем набор половых хромосом. При наличии мутаций сначала указывают геномные, затем - хромосомные. Наиболее часто встречающиеся: + (дополнительная хромосома), del (делеция), dup (дупликация), inv (инверсия), t (транслокация), rob (робертсоновская транслокация).

Примеры записи кариотипов:

48, XY - нормальный кариотип самца шимпанзе;

44, XX, del (5)(p2) - кариотип самки кролика, в котором произошла деления второго участка короткого (p) плеча пятой хромосомы.

Кариотип человека

Кариотип человека состоит из 46 хромосом, что было точно определено в 1956 году.

До открытия дифференциальной окраски хромосомы классифицировались по общей длине и своему центромерному индексу, который представляет собой отношение длины короткого плеча хромосомы к ее общей длине. В кариотипе человека были найдены метацентрические, субметацентрические и акроцентрические хромосомы. Также были идентифицированы половые хромосомы.

Позже использование методов дифференциальной окраски позволило идентифицировать все хромосомы кариотипа человека. В 1970-х годах были разработаны правила (стандарт) их описания и обозначения. Так аутосомы делились на обозначаемые буквами группы, к каждой из которых относились хромосомы с определенным номером: A (1-3), B (4, 5), C (6-12), D (13-15), E (16-18), F (19, 20), G (21, 22). Половые хромосомы являются 23-й парой.

Нормальный кариотип человека записывается так:

46, XX - для женщины,

46, XY - для мужчины.

Примеры кариотипов человека с аномалиями:

47, XX, 21+ — женщина с лишней 21-й хромосомой;

45, XY, rob (13, 21) - мужчина, у которого произошла робертсоновская транслокация 13-й и 21-й хромосом.

Клиника кариотипа 46XY у девочек и женщин

В следующих статьях на нашем сайте рассматриваются аномальные состояния , при которых у индивидуумов, имеющих в кариотипе Y-хромосому, наружные половые органы развиваются не так, как это происходит в норме у лиц мужского пола. Во многих руководствах этот феномен описывается как мужской ложный гермафродитизм.

У большинства пациентов рассматриваемой группы отклонения от нормального развития остаются нераспознанными до наступления половой зрелости, когда обнаруживается первичная аменорея и отсутствие развития вторичных половых признаков (подобно больным с XY дисгенезией гонад) или первичная аменорея при наличии вторичных половых признаков [как это имеет место при синдроме полной нечувствительности к андрогенам (СПНА)].

Другие клинические признаки , свидетельствующие о нарушении развития, могут появиться уже в раннем детстве, например потеря соли при некоторых дефектах биосинтеза андрогенов. Для пациентов с СПНА важным ранним симптомом является наличие паховой грыжи.

При этом синдроме она встречается у 50 % больных, и поэтому у всех девочек препубертатного возраста, у которых обнаружена паховая грыжа, рекомендуется определять кариотип, хотя большинство из них будут иметь 46ХХ.

Что такое кариотипирование

Иногда реверсию пола у ребенка выявляют неожиданно, когда онтогенетический анализ проводят по другим показаниям. В самое последнее время именно таким путем мне удалось обнаружить изменение пола у двух детей. Один ребенок имел тяжелую задержку развития, глухоту и кариотип 46XY; причина реверсии пола остается неизвестной.

Другой новорожденной девочке с отечностью стоп был поставлен диагноз синдрома Тернера. Цитогенетический анализ крови и кожи показал, что все исследованные клетки имели кариотип 46XY. В этом случае весьма вероятно присутствие необнаруженной клеточной линии 45Х.

  1. Бактериальный вагинит у детей — причины, диагностика, лечение
  2. ВИЧ-инфекция у детей — причины, диагностика, лечение
  3. Болезни передаваемые половым путем после изнасилования — причины, диагностика, лечение
  4. Распространенность обрезаний у женщин. Типы женских обрезаний
  5. Причины обрезания у женщин
  6. Осложнения женского обрезания — физические, психологические
  7. Законность женского обрезания. Тактика врача
  8. Клиника кариотипа 46XY у девочек и женщин
  9. Генетика нормального полового развития
  10. Генетический контроль половой дифференцировки — половые хромосомы

МКБ-10 / Q00-Q99 КЛАСС XVII Врожденные аномалии пороки развития, деформации и хромосомные нарушения / Q90-Q99 Хромосомные аномалии, не классифицированные в других рубриках / Q97 Другие аномалии половых хромосом, женский фенотип, не классифицированные в других рубриках

Определение и общие сведения[править]

Смешанной дисгенезией гонад называют состояние, при котором у фенотипических женщин или мужчин с одной стороны есть яичко (testis), а с другой — гонодальный тяж (streak). Впервые термин предложен в 1963 г. Sohvab.

Этиология и патогенез[править]

Клинические проявления[править]

Фенотипически 60% детей считают девочками, а из 40% фенотипических мальчиков подавляющее большинство вирилизованы не полностью. Гениталии чаще имеют амбисексуальное строение в сочетании с урогенитальным синусом или влагалищем, мошонка расщеплена, яичко располагается чаще в брюшной полости или паховом канале, реже в мошонке. Почти всегда у пациентов со смешанной дисгенезией гонад есть матка, влагалище и маточная труба.

В тех случаях, когда яичко располагается в мошонке или паховом канале, принято считать пациентов мальчиками.

У большинства больных выявляют мозаицизм 45Х/46ХY, реже встречают пациентов с кариотипом 46XY. Направление полового развития зависит от количества клеток с кариотипом 46XY. Если во внутриутробном периоде яичко функционирует, формируются половые органы амбисексуального типа.

Кариотипы - это…. Где сдать анализ на кариотип?

По статистическим данным, на втором месте по частоте амбисексуальных гениталий после врождённой дисфункции коры надпочечников стоит смешанная дисгенезия гонад.

До пубертатного возраста яичко, как правило, кажется относительно нормальным. В пубертатном и постпубертатном возрасте оно содержит множество зрелых клеток Ляйдига, но семенные канальцы лишены зародышевых элементов и содержат лишь клетки Сертоли. В этом возрасте яичко синтезирует андрогены, обусловливающие вирилизацию и рост кавернозных тел полового члена. В тех случаях, когда отмечают феминизацию гениталий, необходимо исключить эстрогенпродуцирующую опухоль гонады. Содержание тестостерона после введения ХГЧ близко к нормальному, поэтому у таких детей возможна адаптация в мужском поле после соответствующей коррекции наружных гениталий.

При смешанной дисгенезии установление половой принадлежности зависит от выраженности вирилизации и возраста постановки диагноза. При регистрации ребёнка в мужском поле и установлении диагноза в возрасте, когда ребёнок уже чётко идентифицирует себя как мальчик, также выполняют гонадэктомию и в возрасте полового созревания (12-14 лет) назначают заместительную терапию мужскими половыми гормонами.

Женщина с 46,XY-кариотипом: Диагностика[править]

Дифференциальный диагноз[править]

Женщина с 46,XY-кариотипом: Лечение[править]

Лечение детей со смешанной дисгенезией гонад сопряжено с высоким риском развития опухолей яичка. Общая частота развития опухоли мужской гонады составляет 25-30%.

Гонадэктомия при данном заболевании обязательна, так как гонадобластомы и семиномы развиваются в 10-30% случаев дисгенезии гонад с кариотипом 46ХY. Причём опухоли могут возникать в любом возрасте.

Статистически отмечено, что чаще опухолевый процесс поражает интроабдоминальное яичко.

По настоятельному желанию родителей и пациентов со смешанной дисгенезией гонад в сочетании с мужским фенотипом (отказ от смены пола) можно сохранить яичко, если оно расположено в мошонке либо его удалось туда низвести. Но им необходимо знать, что любой вариант ретенции яичка повышает вероятность малигнизации гонады в несколько раз. Амбисексуальное строение гениталий у этой группы больных требует хирургической коррекции по принципам, описанным в разделе Гипоспадия.

При дисгенезии гонад с кариотипом 46ХХ опухоли развиваются не чаще, чем в популяции в целом.

Детям с женским фенотипом и абдоминальным расположением гонад производят лапароскопическую гонадэктомию и сохраняют женский пол. Увеличенный половой член следует резецировать одновременно с сохранением сосудисто-нервного пучка головки полового члена с целью сохранения её чувствительности.

Техника феминизирующей операции гениталий .

По дорсальной поверхности проводят разрез, равный половине длины окружности ствола полового члена, в поперечном направлении, отступя 5-8 мм от венечной борозды от 3 до 9 ч по условному циферблату. Затем разрез продолжают продольно по срединной линии до пеносимфизарного угла.

Кавернозные тела мобилизуют до места их расхождения, не пересекая вентрального кожного лоскута. Затем рассекают фасцию Buck латеральнее сосудисто-нервного пучка и мобилизуют его на всём протяжении вместе с головкой полового члена. Мобилизованные кавернозные тела прошивают у основания и отсекают.

Головку полового члена подшивают в верхний угол кожной раны. Излишки кожи ствола полового члена иссекают, а края раны сшивают узловыми швами. В мочевой пузырь устанавливают уретральный катетер на 3-5 дней. На промежность накладывают пластырную давящую повязку с глицерином.

В дальнейшем такие пациенты нуждаются в применении эстрогенов с целью поддержки феминизации организма.

Профилактика[править]

Прочее[править]

Источники (ссылки)[править]

Детская хирургия [Электронный ресурс] / Под ред. Ю.Ф. Исакова, А.Ф. Дронова — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. — http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970406793.html

Действующие вещества[править]

Генетические явления, характеризующие наследственность и биологическую изменчивость, биологи достаточно давно связывают с особыми ядерными образованиями — хромосомами, которые с полными основаниями рассматриваются в качестве структур, в которых размещаются гены. В истории генетики как науки на протяжении длительного времени при отсутствии реальных знаний о материальном носителе свойств наследственности и изменчивости и благодаря опережающему развитию микроскопической техники хромосомы были фактически единственным объектом для непосредственных наблюдений. Это привело к появлению цитогенетического метода генетического анализа, которому и сейчас принадлежит важное место, а также особого понятия — кариотип.

Кариотип — это диплоидный набор хромосом (2n), свойственный соматическим клеткам организмов данного вида, представляющий собой видоспецифический сложный признак и характеризующийся определенным числом, строением и генным составом хромосом.

Кариотипы организмов различных видов: I — скерда; II — дрозофила; III — человек

Если число хромосом в одинарном гаплоидном наборе хромосом половых клеток обозначить n, то формула кариотипа будет выглядеть как 2n. Значение n обычно различно у разных видов. Таким образом, гаплоидное количество хромосом в гаметах людей равно 23 (n = 23), а диплоидное, соответствующее кариотипу, — 46 (2n = 46).

Каждая хромосома представлена в кариотипе парой гомологов. Одна из гомологичных хромосом пары унаследована от отца, другая — от матери через половые клетки родителей, принявшие участие в оплодотворении. Генный состав пары гомологичных хромосом одинаков. Вместе с тем один и тот же ген в гомологах может быть представлен разными его альтернативными формами или аллелями (аллельными генами). Учитывая известные отношения между аллелями в виде доминантности и рецессивности, а также присутствие в гомологичных хромосомах одинаковых, либо доминантных, либо рецессивных аллелей или же разных аллелей (доминантного и рецессивного), возможны состояния:

  • доминантной гомозиготности,
  • рецессивной гомозиготности,
  • гетерозиготности.

В кариотипах строго гомологичными хромосомами (аутосомы) представлены все пары, кроме одной (гетерохромосомы или половые хромосомы).

14. Кариотип, определение, методы изучения

В клетках пара половых хромосом у особей одного пола (гомогаметный пол, у человека — женский) представлена двумя одинаковыми хромосомами (у человека — ХХ), тогда как у другого (гетерогаметный пол, у человека — мужской) двумя разными хромосомами (у человека — ХY). В первом случае генный состав пары половых хромосом совпадает. Поэтому в зависимости от совпадения или несовпадения в двух хромосомах Х аллелей соответствующих генов воспроизводятся известные состояния доминантной или рецессивной гомозиготности и гетерозиготности. Большинство генов разных половых хромосом особей гетерогаметного пола различны. В связи с этим возможно состояние гемизиготности, когда у особей гетерогаметного пола (у людей мужской — ХY), ген хромосомы Х, не имея гомолога в хромосоме У, присутствует в кариотипе в единственном экземпляре. Такой ген обязательно проявит себя в фенотипе, даже если он представлен рецессивным аллелем. Существуют виды, у которых самки и самцы различаются числом гетерохромосом, соответственно ХХ и ХО.

Правила кариотипа :

  • постояноство,
  • парности,
  • индивидуальности,
  • непрерывности.

Число хромосом в клетках определённого вида всегда неизменно. Число хромосом – видовой признак. Это особенность известна как правило постоянства числа хромосом . В соматических клетках представителей любого биологического вида число хромосом четное, по сколько хромосомы составляют пары. Парные хромосомы называются гомологичными. Они совпадают по величине, форме, другим деталям строения, порядку расположения наследственного материла. Это правило справедливо для всех аутосом и геторосом гомогаметного пола. Половые хромосомы гетерогаметного пола не совпадают по всем деталям строения и набор генов. Негомологичные хромосомы всегда имеют морфологические и функциональные отличия.

Социальные кнопки для Joomla

Дискуссионный Клуб Русского Медицинского Сервера > Форумы врачебных консультаций > Генетика > Кариотип плода 46 XX der (14) — что это?

Просмотр полной версии: Кариотип плода 46 XX der (14) — что это?

По результатам амниоцентеза генетики определили кариотип плода 46 xx der (14).

Что такое кариотип. Его определение

Как они пояснили — в микроскоп увидели лишний кусок, который прицепился к 14й хромосоме.
А на что влияет этот лишний кусок?

Похоже, речь о несбалансированной транслокации.
К такому результату должен быть основательный комментарий и рекомендации как можно быстрее получить консультацию генетика.

сейчас ждем результаты нашего кариотипирования. Генетик говорит, что, возможно, это особенность одного из родителей.

При чем остальные хромосомы нормальные, откуда этот кусок на 14й взялся — не понятно.

Допустим выяснится, что это особенность одного из родителей, но дальше, что делать? Как выяснить влияние на ребенка этого доп.куска на 14й хромосоме?

Для того, что б попытаться продолжить разговор — нужны все данные
Возраст родителей, срок беременности, результаты обследований, что послужило показанием к инвазивной диагностике полностью заключение и очень желательно скан (фото) заключения о кариотипе плода.

Возраст — 29 лет мать, 32 лет отец
Срок — 19 нед. Вторая беременность. Первый ребенок здоров, девочка.
Результаты обследований: первый скрининг высокий риск по Дауну 1;170, что и послужило показанием к амниоцентезу. Второй скрининг риск по Дауну 1:150 (по нервной трубке риск низкий).
Все УЗИ — норма, развитие плода по сроку.
Скан выкладываю:
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

Заключение пока не выдано, генетик ждет результаты нашего кариотипирования.

Заключение важно — важно знать сколько клеток было проанализировано.
Думаю, что сейчас у Ваших врачей два основных предположения
— либо это унаследованная особенность одного из родителей,
— либо это новая перестройка.
В первом случае кариотип, скорее всего, является вариантом нормы.
Во втором, скорее всего, кариотип следует считать патологическим.

Для уточнения что собой представляет дополнительный фрагмент необходимо применение уточняющих методов диагностики — молекулярных.

Да, нам так и сказали про два варианта.

А молекулярный анализ в любом случае требуется или если это унаследованная особенность, то на этом мы можем успокоиться?

Более вероятно, что в случае унаследования можно надеяться на хорошее. Я так понимаю материала после амниоцентеза не осталось и уточняющий анализ плода провести не возможно.

Давайте дождемся ваши кариотипы. Сейчас гадать нет смысла.

Материал есть.

Спасибо за консультацию!

Кариотип

Всем клеткам живого организма свойственны определенное число, размеры и форма хромосом. Совокупность признаков хромосомного набора (число, размер, форма хромосом), характерных для того или иного вида живых организмов, называется кариотипом. Постоянство кариотипа поддерживается закономерностями митоза и мейоза. Обычно описание кариотипа проводится на стадии метафазы и сопровождается подсчетом числа хромосом, морфометрией, идентификацией центромеры и т. д.

Соматические клетки большинства организмов содержат двойное число хромосом (диплоидный набор), обозначаемое 2n. Парные хромосомы, т.

Что такое кариотип? Дайте определение

е. одинаковые по форме, структуре и размерам, но имеющие разное происхождение (одна из них материнская, другая отцовская), являются гомологичными.

Число хромосом в зрелых половых клетках называют гаплоидным и обозначают латинской буквой n. Количество хромосом в кариотипе не связано с уровнем организации живых организмов: примитивные формы могут иметь большее число хромосом, чем высокоорганизованные, и наоборот. Например, клетки радиолярий содержат 1000-1600 хромосом, а клетки шимпанзе — всего 48. Однако следует помнить, что все организмы одного вида имеют одинаковое количество хромосом, т. е. для них характерна видовая специфичность кариотипа. В клетках человека диплоидный набор составляет 46 хромосом (это 44 аутосомы и 2 половые хромосомы: XX у женщин и XY у мужчин); лошади — 64, коровы — 60, собаки — 78, мухи домашней — 12, плодовой мушки дрозофилы — 8, картофеля — 48, томата — 24, пшеницы мягкой — 42, кукурузы — 20. Однако, клетки разных тканей даже одного организма в зависимости от выполняемой функции могут иногда содержать разное число хромосом. Так, например, в клетках печени животных бывает разное число наборов хромосом (4n, 8n). По этой причине понятия «кариотип» и «хромосомный набор» не совсем идентичны.

Нередко отклонения в развитии и сложности с зачатием ребенка связывают с нарушениями, передающимися по наследству. Если у одного из родителей есть родственники, страдающие от генетических заболеваний, либо он сам является носителем, желательно пройти обследование прежде, чем планировать рождение малыша. Врачи берут анализ на кариотип при подозрении на патологии хромосом или молекул ДНК. Для проведения исследования у пациента берут кровь и обрабатывают окрашивающим составом. После обработки под микроскопом изучают размеры, форму и количество хромосом.

Определение

Кариотип – это индивидуальный набор хромосом, имеющий свои особенности для каждого конкретного биологического вида и отдельной особи. У человека всего 23 пары хромосом, то есть, в общей сложности, 46. Из двадцати трех пар всего одна определяет пол, а остальные не имеют различий в строении. Генетический анализ кариотип позволяет выявить отклонения в составе или строении хромосом. Благодаря данному исследованию медики могут своевременно принять меры, чтобы патология не вызвала серьезных осложнений, вплоть до гибели плода.

Важно! Будущим родителям достаточно один раз в жизни сделать кариотипирование, чтобы убедиться в отсутствии или наличии патологий.

Когда нужно сделать тест

Анализ актуален для людей любого возраста, ведь не все с раннего детства обследовались у генетика. Нет противопоказаний для беременных и кормящих мам. Но в первую очередь исследование требуется новорожденным, которым ранняя диагностика поможет выявить опасные генетические заболевания, влияющие на продолжительности жизни. Анализ в стационаре на кариотип супругов часто проводится по назначению врача, но что же это за обследование такое знают не все. Желающим завести ребенка парам обследование показано в следующих случаях:

  • После неоднократных неудачных попыток зачатия.
  • Нарушение менструального цикла.
  • Если ранее были выкидыши, или рождались мертвые дети.
  • У рожденных ранее детей было зафиксировано отставание в умственном или физическом развитии.
  • Уже на стадии беременности у плода выявлены нарушения развития.
  • Если будущие мама и папа являются близкими родственниками.
  • При наличии вредных привычек у одного из родителей.
  • Проживание в регионе с неблагоприятной экологической обстановкой или работа на вредном производстве.
  • Планирование первой беременности после 35 лет – причина кроется в том, что с возрастом хромосомы могут изменяться.
  • Если у родителей имеются генетические заболевания, даже если до этого рождались здоровые дети.

Внимание! Современные врачи советуют сдавать анализ всем парам, так как не у каждого носителя проявляются патологии, и поэтому многие о них и не подозревают.

Проблемы, вплоть до бесплодия, выявляются тогда, когда человек решает завести ребенка.

Как проводится исследование

Анализ берут в период метафазы, длительность которой составляет от двух до десяти минут. Именно в этот момент легче всего рассмотреть хромосомы в микроскоп. Существует три способа выявления аномалий – молекулярный, цитогенетический и молекулярный таргетный. Подбирать ту или иную методику должен врач. Прежде чем будет произведена сдача анализа кариотип, необходимо подготовиться:

  • Вылечить простудные заболевания, если человек болеет, то сдавать анализ можно не ранее, чем через две недели после выздоровления.
  • За 30 дней до посещения стационара отказаться от приема антибиотиков или снизить их потребление согласно указаниям доктора.
  • Не принимать алкоголь в течение трех дней до тестирования.
  • В день сдачи анализа необходимо плотно позавтракать.

Для тестирования берут венозную кровь. Полученный у пациента материал обрабатывают красящим веществом, чтобы выявить хромосомы. Далее медик делает несколько снимков, которые позволяют определить число молекул ДНК и патологические изменения.

Важно. Молекулярный метод необходим для обнаружения мелких участков структурных аномалий хромосом размером менее 5 миллионов нуклеотидов.

Для более детальной диагностики используется расширенный или таргетный молекулярный метод.

Как расшифровать

Для представителей сильного пола нормальные кариотип результаты анализа – 46, XY, а для дам – 46, XX. Число 46 указывает на количество хромосом в норме, а X и Y на конце обозначают форму, структуру и размеры у здорового человека – для мужчин и женщин данные показатели разнятся. По результатам анализов врач сделает несколько отметок в бланке. Разобраться в медицинских терминах поможет их расшифровка:

  1. Транслокация – произошла перестройка хромосомы. Если у больного сбалансированная транслокация, то она скорее всего не проявится. При несбалансированной возможны серьезные отклонения.
  2. Мозаицизм – обнаружены клетки с отличными от нормальных генетическими признаками.
  3. Трисомия – данная патология встречается чаще всего, у больного выявляется лишняя хромосома. Наиболее распространено появление копии 21-ой хромосомы, приводящее к таким заболеваниям, как синдром Дауна.
  4. Инверсия – участок хромосомы развернут на 180 градусов.
  5. Моносомия – в генотипе только одна из пар гомологичных хромосом.
  6. Делеция – потерян фрагмент хромосомы.

Что делать, если обнаружены отклонения

Не стоит считать, что аномалии в анализе на каринотип всегда говорят о том, что у семейной пары родится больной ребенок, или они вовсе будут бездетными. Например, у родителей со сбалансированной транслокацией может родиться здоровый малыш, у которого не будет хромосомных патологий. Пусть, цены на анализ кариотип высоки и стартуют от трех тысяч рублей, отказываться от него нежелательно. Возможно, по результатам медик посоветует пройти лечение и лишь затем планировать беременность.

Внимание! Если женщина знает, что у нее родится ребенок с патологиями, ей необходимо уделить внимание здоровому образу жизни и следовать рекомендациям медика.

Генетические отклонения могут протекать по-разному. При трисомии тринадцатой и восемнадцатой хромосом дети умирают на первом году жизни. Люди с синдромом Дауна отстают в умственном развитии, но смертность гораздо ниже, чем при аналогичных заболеваниях. Аномалии половых хромосом, такие как, синдром Шерешевского-Тернера, часто приводят к бесплодию, но человек с данными нарушениями может дожить до старости. А при моносомии X около 5% женщин имеют возможность родить малыша. Важно обратиться к врачу-генетику, который точно поставит диагноз. Полностью вылечить генетическое заболевание нельзя, но если регулярно проходить лечение, то качество жизни улучшится.

Планируя зачатие ребёнка, будущие родители опасаются вероятности генетических отклонений у потомства. Ошибка природы, которую ни предвидеть, ни исправить невозможно, встречается редко, но никто от неё не застрахован. Так было прежде, до появления нового метода исследования на хромосомном уровне - кариотипирования. Что за зверь такой, как выглядит и кому рекомендуют пройти в первую очередь - разберёмся.

Что изучает кариотипирование

В ядре живой клетки существуют хромосомы - нитевидные тельца, содержащие ДНК с определённой последовательностью генов, в которой заключена наследственная информация. Задача хромосом - хранить информацию и передавать потомкам.

Под кариотипом понимают полный набор хромосом, а также особенности их количества, размера и строения.

Впервые учёные описали хромосомы во второй половине XIX века, а хромосомная теория наследственности была обоснована в начале XX века. Термин «кариотип» предложил в 1924 году советский генетик Левитский.

Стандартный кариотип человека - 46 хромосом, составляющих 23 пары. Такой комплект содержится почти в каждой клетке организма. Различают:

  • аутосомные хромосомы - 44 штуки или 22 пары; отвечают за передающиеся поколениям цвет глаз, кожи, тип и цвет волос, качество зрения, рост, уровень интеллекта и так далее;
  • половые хромосомы - 2 штуки или 1 пара; в ответе за признаки мужского или женского пола; в кариотипе женщин обе хромосомы одинаковые, обозначаются ХХ; у мужчин - разные, одна равноплечая (Х), другая уменьшённая палочковидная (Y), поэтому обозначаются XY.

Ребёнку достаётся половина хромосом кариотипа от матери, а половина - от отца.
Кариотип человека с лишней хромосомой - на схеме их 47 вместо 46

В 70-е годы XX века экспериментировали с окраской хромосом - и обнаружили, что определённые красители приводили к появлению на «частицах наследственности» поперечных полосок; разные пары обзаводились индивидуальным набором полос.

Учёные взяли на вооружение способ дифференциального окрашивания и составили кариограммы: каждой паре хромосом дали номер, у каждой прорисовали характерные для неё полоски. Унифицировали записи кариотипа. Так, в норме:

  • кариотип женщины - 46, ХХ;
  • кариотип мужчины - 46, XY.

А вот как обозначают хромосомные мутации:

  • 47, XX, 21+ - расшифровка означает, что у женщины в 21 паре обнаружена третья хромосома (знаки + или - говорят о наличии дополнительной или отсутствии основной хромосомы);
  • 47, XXY - у мужчины найдена лишняя половая X-хромосома (синдром Клайнфельтера).

Так постепенно пришли к новому методу цитогенетического исследования - кариотипированию. Отныне, корпя над окрашенными хромосомами, учёные способны почти со стопроцентной точностью выяснить, какова вероятность рождения у тех или иных родителей малыша с генетическими аномалиями развития.

Кому показано кариотипирование

Анализ на кариотип необязательный; однако планируя завести ребёнка, супруги избегут шокирующего «открытия» в виде неполноценного малыша, если заранее узнают структуры собственных наборов хромосом.

Среди всех наследственных болезней у тех, что вызваны хромосомными аномалиями - лидирующие позиции. Таким патологиям подвержен в среднем один из ста новорождённых.

Наследственные заболевания «выскакивают» у представителей рода неожиданно; поколение за поколением может рождаться здоровым, как вдруг появляется малыш с очень нехорошим синдромом. Просчитать риски возникновения генетической болезни поможет кариотипирование. Врач-генетик определяет, насколько мужчина и женщина совместимы на генетическом уровне, изучая кариотипы обоих.

Случается, о новом методе исследования супруги узнают с опозданием, когда в утробе мамы уже развивается новая жизнь. В 1 триместре также возможно сдать анализы на кариотип; если результат покажет угрозу неизлечимого заболевания у плода, женщина сохраняет возможность избавиться от ребёнка, поскольку позволяет срок. Однако многие будущие мамы вопреки сложностям решают рожать «особенного» малыша.

Исследовать кариотип самого ребёнка также позволяют современные методы - в таком случае говорят о пренатальном кариотипировании.

Анализ на кариотип - процедура недешёвая, цена вертится в районе 6700 рублей. Не исключено, что такой тест в конце концов обяжут проходить всех будущих родителей; в Европе кариотипирование давно не вызывает удивлённых вопросов, а вот в России пока не прижилось. Тем не менее врач назначит партнёрам анализ на кариотип, когда:

  • один или оба будущих родителя перешагнули 35-летний рубеж;
  • у кого-то из пары в роду встречались наследственные патологии;
  • будущие мать и отец - близкие кровные родственники;
  • женщина безрезультатно пытается забеременеть, причины бесплодия не установлены;
  • ряд попыток ЭКО не увенчались успехом;
  • у женщины раньше происходили выкидыши (три и больше) или плод неоднократно погибал в утробе;
  • у женщины диагностирован гормональный сбой или у мужчины выявлены слабые сперматозоиды по результатам особого анализа - спермограммы;
  • кто-то из двоих или оба работают на вредном производстве с опасными химикатами или получили повышенную дозу радиации;
  • будущие родители, один или оба, имеют вредные привычки - курят, употребляют алкоголь, наркотики; также в группе риска те, кто бесконтрольно глотает сильнодействующие препараты;
  • у партнёров уже рождался ребёнок с серьёзными патологиями.

Поскольку состав и структура хромосом в течение жизни неизменны, кариотипирование достаточно провести единственный раз.

Какие заболевания у плода обнаруживает анализ на кариотип

Хромосомные мутации вызывают и необратимые нарушения в умственном развитии, и тяжёлые физические недуги. Вот что диагностируют методом цитогенетического исследования:

  • моносомию - отсутствие в паре половых хромосом Х-хромосомы; в итоге развивается синдром Шерешевского-Тёрнера - генетическая патология, ведущая к низкорослости, деформации суставов обоих локтей, недостаточному половому созреванию;
  • трисомию - третья хромосома в изначально задуманном «дуэте»; если лишняя появляется в 21 паре, диагностируют синдром Дауна - умственное отставание выражается в небогатом словарном запасе, невнятной речи, неумении мыслить абстрактно, рассеянности; когда «третий лишний» появляется в 13 паре, налицо синдром Патау - тяжёлые врождённые пороки не дают шанса жить долго, заболевшие дети дотягивают максимум до 10 лет;
    Рождённые с синдромом Дауна навсегда остаются семилетними детьми, однако эта генетическая аномалия, в отличие от синдрома Патау, позволяет доживать до пожилого возраста
  • дупликацию - участок хромосомы удваивается; чаще встречается в хромосоме 9, тогда патология приводит к врождённым уродствам, нарушениям функций почек, олигофрении; четверть больных с таким диагнозом доживает до преклонного возраста;
  • делецию - исчезает отрезок хромосомы; когда теряется отрезок в хромосоме 9, констатируют синдром Альфи, среди признаков - гидронефроз почек, пороки сердечно-сосудистой системы, умеренная умственная отсталость, дети послушные, ласковые; при потере участка в хромосоме 13 наступает синдром Орбели - сопровождается тяжёлыми пороками внутренних органов, идиотией; теряется часть хромосомы 5 - появится аномалия под названием «кошачий крик»: крошка получит врождённые пороки, вдобавок будет долго и громко плакать;
    Надрывный беспричинный плач - один из признаков хромосомной аномалии под названием «кошачий крик»; рыдания малыша и вправду напоминают громкое мяуканье
  • инверсию - поворот сегмента хромосомы на 180 градусов; как правило, не уродуют внешность и не приводят к патологиям; учёные однако подозревают, что при инверсии отрезка в хромосоме 9 риск выкидыша у женщины увеличивается на 30%;
  • транслокацию - отрезок одной хромосомы прикрепляется к другой; такие сцепившиеся хромосомы приводят к бесплодию, выкидышам; дети рождаются с пороками развития.

С помощью кариотипирования оценивают состояние генов, в некоторых случаях обнаруживают:

  • генную мутацию, вызывающую образование тромбов - будущей маме угрожает выкидыш, а иногда и бесплодие;
  • генное нарушение половой Y-хромосомы - диагноз «бесплодие» ставится мужчине; чтобы партнёрше забеременеть, придётся воспользоваться донорской спермой;
  • мутацию генов, которая нарушает способность организма освобождаться от токсинов;
  • мутацию в гене-регуляторе муковисцидоза - тяжёлого неизлечимого заболевания, при котором нарушаются функции пищеварительного тракта, органов дыхания.

Одно из самых известных наследственных заболеваний - гемофилия, или «царская болезнь»; вызывается генной мутацией в половой Х-хромосоме. Особенность патологии в том, что носители дефектной хромосомы - женщины, а передаётся гемофилия исключительно потомкам мужского пола. Проявляется плохой свёртываемостью крови. Подобную болезнь выявили у английской королевы Виктории, от которой мутировавший ген по материнской линии получил её правнук - сын российского императора Николая II Алексей.
Сын последнего российского императора царевич Алексей с рождения страдал гемофилией; генетическую болезнь получил от матери, императрицы Александры Фёдоровны

Кроме того, кариотипирование выявляет вероятную передачу по наследству таких болезней:

  • гипертонии - стойкого повышения давления;
  • инфаркта миокарда - некроза участка миокарда из-за нехватки кровоснабжения;
  • сахарного диабета - нарушения усвоения глюкозы;
  • патологий суставов.

Как делают анализ на кариотип

Процедура непростая, поэтому в обычной поликлинике делать не стоит. Требуется грамотный врач-генетик и тщательное лабораторное исследование с применением современной техники; лучше обращаться в репродуктивные центры.

Если кариотипирование проведено по всем правилам, ошибка вероятна в одном случае из ста.

Подготовка

Для получения точного хромосомного «портрета» лаборантов ждёт не один день кропотливой работы. На исследование берут образец венозной крови, причём клетки в полученном биоматериале должны нормально расти. Чтобы не пришлось сдавать кровь дважды, начинать готовиться к процедуре предстоит за две недели до «события».

Для сохранения роста кровяных клеток требуется:


Анализ на кариотип безопасен, бояться процедуры ни тем, кто планирует беременность, ни будущим мамам не стоит.

Лабораторное исследование

Для начала у каждого из потенциальных родителей берут кровь из вены и сразу отправляют на анализ, пока клетки не погибли.
«Возрастным» будущим мамам врачи в первую очередь советуют узнать свой кариотип, а для этого сдать кровь из вены на анализ

Для исследования хватает всего 12–15 лимфоцитов.

Результаты

Вы получили два заключения, в котором видите 46 ХХ (для женщины) и 46 XY (для мужчины); всё в порядке, у вас нормальные кариотипы, рожайте спокойно.

Если в выданной бумаге содержится более сложная система «закорючек», врач-генетик вызывает потенциальных родителей на консультацию. Что дальше:

  • доктор разъясняет, насколько велики угрозы рождения у пары неполноценного малыша, кто из партнёров оказался носителем неправильного набора хромосом или генной мутации;
  • врач рассказывает, что могут сделать родители в каждом конкретном случае: взять для зачатия сперму донора (или донорскую яйцеклетку), довольствоваться усыновлением ребёнка или всё-таки рискнуть и родить своего; случается, хромосомные аномалии дают низкий процент вероятных патологий у плода;
  • когда о возможности рождения ребёнка с генетическими аномалиями предупреждена беременная, доктор, как правило, советует сделать аборт, однако решать будет сама женщина - и никто другой.

 Итог кариотипирования непредсказуем - будущих родителей может ожидать неприятный сюрприз в виде присутствия у одного или у обоих аномалий в хромосомах; врач обязан подсказать выход из ситуации

Иногда прописанное докторами лечение медикаментами и витаминами уменьшает риски появления аномалий у будущего ребёнка.

Когда и как проводят кариотипирование плода

Итак, женщина забеременела, не сдав предварительно анализ на кариотип; партнёр также пренебрёг процедурой. Уже в 1 триместре будущей маме могут рекомендовать кариотипирование плода - даже на ранних сроках точность анализа высокая и исследование кариотипа малыша покажет, появились ли хромосомные аномалии.

Для процедуры требуются веские медицинские основания. Кроме проблемной наследственности, солидного возраста и других факторов, относящих беременную к группе риска, возникают и другие поводы для беспокойства:

  • вирусные заражения, подхваченные женщиной уже во время вынашивания плода;
  • плохие результаты анализа крови: так, пониженный уровень АФП (альфа-фетопротеина - белковой массы в печени и пищеварительном тракте) указывает на вероятное развитие у плода синдрома Дауна; о том же предупреждает повышенный уровень ХГЧ (гормона беременности - хорионического гонадотропина человека).

Незапланированная беременность, в том числе от случайного партнёра, также таит опасность: женщина не имеет понятия, какие наследственные болезни встречались в роду малознакомого «папы».

Методы

Пренатальное кариотипирование проводят двумя методами:

  • неинвазивным (то есть без проникновения через кожу и слизистые оболочки); заключается в процедуре УЗИ с измерением плода и изучении сданной на биохимию крови матери с выявлением маркеров - нарушений нормы содержания АФП, ХГЧ и так далее; метод считается безопасным для будущего ребёнка;
  • инвазивным (с проникновением) - проводится процедура биопсии; врач вводит инструменты в полость матки, аккуратно прокалывает околоплодный пузырь и извлекает генетический материал - клетки плаценты, кровь пуповины, капельку жидкости, образующей околоплодные воды; изучение биологических образцов позволит получить кариотип плода и установить наличие или отсутствие хромосомных аномалий.

Плюс инвазивного метода - высокая точность и информативность диагностики; процент ошибочных результатов минимальный. Неинвазивное исследование не так эффективно. Однако жирный минус метода «с проникновением» - возможные угрозы для плода. Вторжение в хрупкий внутриутробный мир грозит осложнениями, среди которых:

  • внезапное кровотечение;
  • подтекание околоплодных вод;
  • отслоение плаценты;
  • выкидыш.

По правде говоря, такие последствия наступают редко - в 2–3% случаев, но врачи обязаны проинформировать будущих родителей о рисках инвазивного метода кариотипирования плода. Кстати, таким способом уже в начале беременности узнают пол будущего ребёнка, однако лучше удовлетворите любопытство чуть позднее, чтобы не подвергать плод опасности.

С аберрациями или без

Аберрация - иными словами отклонение от нормы, погрешность - это те самые количественные и структурные аномалии в хромосомах, которые служат причинами генетических заболеваний. Аберрации бывают:

  • регулярными - возникают сразу во многих или даже во всех клетках, со времени зачатия или спустя пару дней;
  • нерегулярными - появляются в итоге влияния на организм неблагоприятной внешней среды (радиации, химических красителей).

Чтобы обнаружить следы воздействия вредных веществ на хромосомный набор, изучения 12–15 лимфоцитов уже недостаточно. Требуется более подробное генетическое обследование - на анализ берут 100 иммунных клеток. Это и есть кариотипирование с аберрациями, по итогам которого женщине в том числе выписывают препараты для снижения негативного действия «химии» на организм.

Такой сложный анализ вместо обычного назначают:

  • пациенткам и их партнёрам с подозрением на бесплодие;
  • женщинам, которым прежде не удавалось выносить ребёнка;
  • женщинам с рядом неудачных попыток ЭКО.

Анализ на кариотип с аберрациями - процедура трудоёмкая: один высококвалифицированный медик занимается биоматериалом единственной пациентки целый рабочий день. Не всякий медицинский центр в состоянии позволить себе роскошь проводить подобные исследования, поэтому место для сдачи анализа предстоит ещё и поискать.