Karyotyp: zytogenetische Studie und ihre Ergebnisse

Ein Karyotyp ist ein Satz aller Chromosomen, die sich im Zellkern jeder somatischen Zelle befinden, in der sie vorhanden sind, mit einer für jede Art charakteristischen Anzahl und Struktur. Der Karyotyp-Test ist eine Art zytogenetischer Test, mit dem Anomalien in der Anzahl (chromosomale numerische Aberrationen) und der Struktur der Chromosomen (chromosomale strukturelle Aberrationen) festgestellt werden können.

Der Karyotyp enthält den vollständigen Chromosomensatz, der für eine Person einzigartig ist. Chromosomen sind Strukturen aus DNA und Proteinen. In jeder kernhaltigen Zelle des menschlichen Körpers befinden sich 46 Chromosomen, darunter 22 Autosomenpaare, und 1 Heterosomenpaar, d. H. Geschlechtsbestimmende Chromosomen.

Der Karyotyp-Test ist ein zytogenetischer Test, der den Nachweis von Abnormalitäten in der Anzahl (chromosomale numerische Aberrationen) und der Struktur von Chromosomen (chromosomale strukturelle Aberrationen) ermöglicht.

Die Kenntnis Ihres Karyotyps ist besonders wichtig für Menschen, die lange und erfolglos versuchen, Kinder zu bekommen (in diesem Fall sollten beide Partner dies tun), für Frauen, die viele Male Fehlgeburten erlebt haben oder die ein totgeborenes Kind zur Welt gebracht haben, sowie für Menschen, die an genetisch bedingten Krankheiten leiden verursacht durch Chromosomenaberrationen, um die Diagnose auf der Grundlage phänotypischer Merkmale zu bestätigen.

Inhaltsverzeichnis:

1. Normaler Karyotyp
2. Karyotyp: der Zweck der Studie
3. Indikationen zur Bestimmung und Prüfung des Karyotyps
4. Karyotyp: Material für die Studie
5. Wie wird der Karyotyp gescreent?
6. Präsentation der Karyotyp-Ergebnisse
7. Karyotyp: Zeit und Preis des Tests

Normaler Karyotyp

Der normale menschliche Karyotyp besteht aus 46 Chromosomen, von denen 23 von der Mutter (dies ist die Größe des weiblichen Gametenzellkerns - dem Ei) und 23 vom Vater (im männlichen Gametenzellkern - Sperma enthalten) geerbt werden.

Unter den Chromosomensätzen befinden sich 22 Autosomenpaare (verantwortlich für die Vererbung und Übertragung aller Merkmale mit Ausnahme derjenigen, die sich auf das Geschlecht beziehen) und 1 Paar Heterosomen (verantwortlich für die Vererbung geschlechtsbezogener Merkmale).

Der Karyotyp wird durch Zahlen beschrieben, die die Gesamtzahl der Chromosomen in einer somatischen Zelle darstellen, und durch die Großbuchstaben X und Y, die die Geschlechtschromosomen darstellen.

Der normale weibliche Karyotyp wird als 46, XX beschrieben (somit besteht er aus 46 Chromosomen, von denen 2 X-Chromosomen geschlechtsbestimmende Chromosomen sind), und der normale männliche Karyotyp wird als 46, XY beschrieben (ähnlich besteht er aus 46 Chromosomen und das Geschlecht besteht aus 46 Chromosomen) bestimmt durch zwei Heterosomen, X und Y).

Karyotyp: der Zweck des zytogenetischen Tests

Eine zytogenetische Untersuchung und Karyotypisierung werden durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Anzahl und Struktur der Chromosomen des Patienten korrekt ist. Abnormalitäten in der Anzahl der Chromosomen werden als Chromosomenaberrationen bezeichnet, von denen die folgenden unterschieden werden:

• numerische Chromosomenaberrationen

Abnormalitäten in der Anzahl der Chromosomen mit normaler Morphologie resultieren normalerweise aus einer abnormalen Zellteilung. Sticht heraus:

• Polyploide (euploide) Zellen, die durch eine multiplizierte Anzahl von haploiden Chromosomen (1n = 23 Chromosomen) gekennzeichnet sind, die für Fortpflanzungszellen typisch sind, z. B. triploide Zellen (3n = 69 Chromosomen; Karyotyp 69, XXY), Tetraploide (4n = 92 Chromosomen; Karyotyp 92) XXXY). Solche Aberrationen sind nicht häufig und beim Menschen normalerweise tödlich
  
  
• Aneuploide Zellen, gekennzeichnet durch eine erhöhte oder verringerte Anzahl einzelner Chromosomen mit der richtigen Struktur. Solche Aberrationen können sowohl Autosomen als auch geschlechtsbestimmende Chromosomen betreffen. Beispiele für Krankheitssyndrome, die durch eine abnormale Anzahl von Chromosomen in Zellen verursacht werden, umfassen:
  - Monosomie - Turner-Syndrom 45, X0 (ein Geschlechtschromosom fehlt)
  - Trisomie - Down-Syndrom 47, XX, +21 oder 47, XY, +21 (zusätzliches Chromosom 21 im Paar)

• Strukturelle Chromosomenaberrationen

Sie sind Störungen in der Struktur von Chromosomen, deren Anzahl in einer somatischen Zelle korrekt ist. Zu den häufigsten gehören:

• Deletion (Verlust eines Fragments eines Chromosomenarms)
• Duplikation (Verdoppelung eines bestimmten Fragments des Chromosomenarms)
• Insertion (Insertion eines zusätzlichen Fragments eines anderen Chromosoms in den kurzen oder langen Arm des Chromosoms)
• Inversion (Drehen eines Teils eines Chromosomenarms um 180 Grad)
• Translokation (Übertragung eines Teils eines Arms eines Chromosoms auf ein anderes Chromosom)
• Ringchromosomen (diese entstehen, wenn ein oder mehrere Chromosomen gebrochen und wieder verbunden werden)

Indikationen zur Bestimmung und Prüfung des Karyotyps

Zytogenetische Tests und Karyotypisierung werden bei Erwachsenen, schwanger werdenden Paaren, schwangeren Frauen und Kindern durchgeführt. Es gibt viele Hinweise für eine solche Diagnose, insbesondere:

• Fortpflanzungsstörung

- Unfruchtbarkeit des Paares (definiert als nicht schwanger trotz regelmäßigem Geschlechtsverkehr 3-4 mal pro Woche für einen Zeitraum von mindestens 1 Jahr ohne Verhütung)
- wiederkehrende Fehlgeburten und Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der Schwangerschaft
- Totgeburt
- Geburt eines Kindes mit einer genetisch bedingten Krankheit im Zusammenhang mit dem Auftreten von Anomalien in der Anzahl oder Struktur der Chromosomen
- Untersuchung des Karyotyps bei Partnern, die sich einer In-vitro-Fertilisation unterziehen möchten

• Die genetische pränatale Diagnose ist bei einem Unfall angezeigt

- das fortgeschrittene Alter der Mutter (Frauen über 35) zum Zeitpunkt der Schwangerschaft
- Anomalien in der Anzahl oder Struktur der Chromosomen bei den Eltern des Kindes oder der Geschwister
- abnorme Ergebnisse von vorgeburtlichen Tests, die auf nicht-invasiven Techniken der fetalen Bildgebung unter Verwendung von Ultraschall basieren und auf ein erhöhtes Risiko für Chromosomenaberrationen im Fötus hinweisen können (erhöhte Transluzenz des Gebärmutterhalses, Störungen der Nasenknochenentwicklung)

• Diagnose von Krankheiten, die durch Chromosomenaberrationen verursacht werden

- Der Patient weist phänotypische Merkmale auf, die auf das Vorhandensein eines bestimmten chromosomalen Syndroms oder dysmorpher Merkmale hinweisen, um die Diagnose zu bestätigen
- das Vorhandensein von Krankheiten, die durch Chromosomenaberrationen in der unmittelbaren Familie verursacht werden

• Störungen der Geschlechtsdifferenzierung

- abnorme Struktur der äußeren Genitalien, die es unmöglich macht, das Geschlecht des Neugeborenen eindeutig zu bestimmen
- keine Anzeichen von sexueller Reifung

Karyotyp: Material für die Studie

Das Testmaterial ist normalerweise:

• Periphere venöse Lymphozyten
  
  
• Amniozyten, die exfolierte Zellen des Fötus sind, die im Fruchtwasser einer schwangeren Frau gefunden werden. Ihre Untersuchung ermöglicht es, den Karyotyp des Fötus zu bestimmen. Das Sammeln von Fruchtwasser (Amniozentese, Amniozentese) wird in spezialisierten Zentren von einem speziell ausgebildeten Gynäkologen unter der Kontrolle von Ultraschallgeräten durchgeführt. Es besteht darin, eine Einstichnadel durch die Bauchdecke der Mutter in die Fruchtwasserhöhle einzuführen und 15 bis 20 ml Fruchtwasser zu sammeln. Es handelt sich um einen invasiven Test mit vielen Komplikationen, einschließlich des Risikos eines Schwangerschaftsverlusts, Fleckenbildung im Genitaltrakt, Austreten von Fruchtwasser sowie intrauteriner Infektion, intrauterinem Tod oder Stichnadelverletzung. Sie können zwischen der 15. und 20. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden.
  
  
• Zellen, die während der Probenahme von Chorionzotten gesammelt wurden
  
  
• Die Probenahme der Chorionzotten erfolgt zwischen der 9. und 12. Schwangerschaftswoche. Es ist ein invasiver Test mit vielen Komplikationen, ähnlich einem Amniozentese-Test.
  
  
• Während der Codrozentese gesammelte fetale Blutzellen
  
  
• Cordozentese, d. H. Punktion der Nabelschnur mit einer Punktionsnadel unter strenger Ultraschallkontrolle. Es wird nach der 16. Schwangerschaftswoche durchgeführt, um fötales Blut zur Untersuchung zu sammeln. Es handelt sich um einen invasiven Test, der nur selten durchgeführt wird und mit der Möglichkeit vieler Komplikationen verbunden ist, ähnlich wie bei der Amniozentese und der Probenahme von Chorionzotten.
• Durch Gewebekultur erhaltene Fibroblasten
  
  
• Zellen aus Krebstumoren

Wie wird der Karyotyp gescreent?

Das Testen des vollständigen Chromosomensatzes kann durch Testen jeder kernhaltigen Zelle im Körper erfolgen. Die häufigsten Tests sind jedoch periphere Blutlymphozyten.

Eine Probe einer kleinen Menge des venösen peripheren Blutes des Patienten wird standardmäßig für eine grundlegende Blutuntersuchung wie ein vollständiges Blutbild entnommen. Es ist keine vorherige Vorbereitung des Patienten auf den Test erforderlich, er kann zu jeder Tageszeit durchgeführt werden und der Patient muss nicht fasten.

Um einen zytogenetischen Test durchzuführen, ist es notwendig, Lymphozyten, die in der geeigneten Phase der Zellteilung (Mitose) - Metaphase gehemmt sind, aus einer Blutprobe zu gewinnen. Hierzu werden die Zellen in vitro kultiviert. Durch die Verwendung von Zellteilungsstimulatoren werden sie zur Vermehrung angeregt.

Wenn die Zellen das Stadium der mitotischen Metaphase erreichen, wird eine spezielle Substanz verabreicht, um den Vermehrungsprozess in der ausgewählten Phase der Mitose zu hemmen. Im Metaphasenstadium sind die Chromosomen am besten entwickelt und der einfachste Weg, sie im Detail zu analysieren. Der nächste Schritt im Karyotyp-Test ist die Färbung der Chromosomen, um das charakteristische Streifenmuster jedes Chromosoms zu erhalten.

Auf dieser Basis kann der Analysator die entsprechenden Chromosomen erkennen und in homologe Paare aufteilen. Die Analyse der Anzahl und Struktur von Chromosomen ist dank der Verwendung spezieller Geräte, eines genauen Lichtmikroskops und einer Computersoftware möglich.

Präsentation der Karyotyp-Ergebnisse

Die erhaltenen und gefärbten Chromosomen müssen erkannt und in entsprechende homologe Chromosomenpaare unterteilt werden, die mit Zahlen von 1 bis 22 gekennzeichnet sind. Ihre Identifizierung ist dank der Anordnung der für jedes der Chromosomen charakteristischen Banden möglich. Heterosomen oder Geschlechtschromosomen sind mit den Buchstaben X und Y gekennzeichnet.

Die grafische Verteilung von 22 Chromosomenpaaren und 1 Autosomenpaar wird als Karyogramm bezeichnet. Um dies durchzuführen, ist es notwendig, eine Mikrophotographie von speziell gefärbten Chromosomen zu machen, die im Stadium der mitotischen Metaphase angehalten wurden. Die erhaltenen Chromosomen werden aus den Fotografien geschnitten und in homologen Paaren entsprechend ihrer Größe, Zentromerposition und Streifenmuster angeordnet.

Karyotyp: Zeit und Preis des Tests

Normalerweise dauert es 2 bis 4 Wochen, um einen zytogenetischen Test durchzuführen und einen Karyotyp zu entwickeln, da eine In-vitro-Kultur der Testzellen erstellt und die Zellteilung im geeigneten Stadium gestoppt werden muss.

Der Karyotyp des Patienten kann sowohl privat im zytogenetischen Labor bestimmt als auch vom National Health Fund erstattet werden.

Die Kosten für den unter privaten Bedingungen durchgeführten Test schwanken um 500 PLN und können je nach Labor, in dem er durchgeführt wird, geringfügig variieren.