Анализ на кариотип: что это, показания и расшифровка результата

Каждый человек обладаем хромосомным набором (кариотипом), состоящим из 22-х пар с одинаковым строением (аутосомы) и 23-й пары, определяющей пол малыша. Последняя представлена женской ХХ-хромосомой и мужской ХY. Половину генома ребенок получает от матери, вторую часть – от отца. Человек генетически здоров, если диплоидные клетки содержат 46 хромосом. Кариотип определяет признаки хромосомного набора (количество, размеры, форма), присущие индивидууму или биологическому виду.

Кариотипирование – для чего проводится исследование?

Кариотипирование, или анализ крови на кариотип — подсчет количества и оценка размера и формы хромосом с помощью светового микроскопа с применением окрашивания. Кариотипирование — многоступенчатое исследование, которое проводится при вхождении клеток в фазу непрямого деления.

В результате проведения анализа выдается описание кариотипа в виде формулы, где пишется общее число хромосом, их перестройка (аберрация) и набор половых хромосом.

Кариотипирование проводят для определения причин врожденных болезней ребенка, для выявления поврежденных хромосом у плода. При определении причины выкидыша у женщины также выполняется анализ определения кариотипа, что помогает понять, стали ли хромосомные проблемы причиной внутриутробной гибели плода.

Это исследование проводят и для выяснения, не являются ли хромосомы человека аномальными, как это воздействует на его здоровье и здоровье будущих детей.

Что такое анализ на кариотипирование?

Кариотип – хромосомный набор, различаемый по определенным характеристикам. Нормой является наличие 46 хромосом:

  • 44 – ответственны за схожесть с родителями (цвет глаз, волос и др.).
  • 2 – указывают на половую принадлежность.

Анализ на кариотипирование необходим для определения патологических нарушений, происходящих в организме. Лабораторная диагностика незаменима для установки причин бесплодия и наличия врожденных патологий, которые могут передаваться по наследству.

Что такое анализ на кариотипирование?

Последовательность проведения кариотипирования:

  1. Забор венозной крови и проведение в условии лаборатории отсеивания лейкоцитов одноядерного типа.
  2. Помещение биологического материала в среду с ФГА (фитогемагглютинином) и начало клеточного культивирования (митотического деления).
  3. Прекращение митоза после достижения стадии метафазы, что осуществляется при помощи колхицина.
  4. Обработка раствором гипотонического типа и изготовление микропрепаратов.
  5. Изучение и фотографирование при помощи специального микроскопа образовавшихся клеток.

Только через 2 недели специалисты в условиях лаборатории получают результат проведенного исследования. В бланке указывается информация по общему количеству хромосом, и фиксируются имеющиеся нарушения со стороны генетического кода.

Порядок проведения исследования

Исследование на определение кариотипа назначается специалистами, занимающимися вопросами бесплодия и генетических аномалий: гинекологом, генетиком, педиатром, андрологом или врачом-репродуктологом.

Если врач назначил супругам процедуру кариотипирования, им необходимо тщательно подготовиться к анализу. Так как в ходе исследования используются кровяные клетки, необходимо снизить или исключить влияние различных факторов, способных негативно отразиться на информативности и достоверности результатов. Перед сдачей крови, примерно за две недели, будущим родителям необходимо удостовериться в отсутствии у них острых заболеваний, а также проверить, не обострились ли хронические болезни. Также следует отказаться от курения, употребления алкоголя и приема лекарственных препаратов (особенно антибиотиков).

Кариотипирование выполняется с использованием биоматериала (крови из вены), забор которого выполняется утром. Пациенты обязательно должны быть сытыми, сдавать кровь на анализ натощак не рекомендуется. В случаях, когда необходимо провести кариотипирование плода, взятие образцов тканей выполняется под контролем УЗИ.

Биометриал исследуется в пробирке. Кариотипирование предпологает отсеивание из крови лимфоцитов в фазе митоза. Для анализа обычно требуется не более 12-15 лимфоцитов. Именно это количество позволяет выявить количественное и качественное несоответствие хромосом. Когда необходимые клетки выделены, в них добавляется вещество, митоген, который способствует их активному размножению. В течение трех суток исследователь анализирует рост и размножение клеток, а также наблюдает за хромосомами. Процесс деления останавливается при помощи колхицина. Затем хромосомы помещаются на предметное стекло для дальнейшего исследования.

Для лучшего выявления структуры хромосомы окрашивают и рассматривают под микроскопом. Их фотографируют, нумеруют, располагают по парам в виде кариограммы. Нумерация производится определенным образом, по убыванию размера хромосом. Последний номер присваивается половым. Каждая хромосома имеет свою индивидуальную исчерченность. Кариотипирование помогает сопоставить ее у парных хромосом. Полученный результат сверяется с нормами цитогенетических схем хромосом.

Исследование хромосомного набора позволяет выявить:

  • Трисомию. Иными словами, это присутствие третьей хромосомы в паре, которая наблюдается при синдроме Дауна. Также при трисомии в 13 хромосоме развивается синдром Патау. Синдром Клайнфельтера обнаруживается при появлении лишней Х хромосомы.
  • Моносомию. Характеризуется отсутствием в паре одной хромосомы.
  • Делецию или хромосому с недостающим участком.
  • Удвоение какого-либо фрагмента хромосомы, известное так же как дупликация.
  • Инверсию, которая характеризуется разворотом участка хромосомы.
  • Рокировку хромосомы или транслокацию, которая характеризуется перемещением одного из ее участков.

После выполнения исследования, при обнаружении генных мутаций или хромосомных аберраций у одного из супругов, врач-генетик рассчитывает вероятность рождения больного ребенка и другие возможные риски. Так как генные или хромосомные мутации неизлечимы, родителям предлагаются альтернативные методы зачатия. Если хромосомные отклонения были выявлены во время беременности, встает вопрос о целесообразности ее сохранения. Врач лишь предоставляет информацию и не имеет права настаивать на прерывании беременности. Все решения родители принимают сами. В случаях, если риск рождения ребенка с патологией невысок, может быть назначен курс определенных витаминов.

Определение кариотипирования, для чего оно нужно и кому рекомендовано

Хромосома – это нить, на которую, как бусины, нанизаны гены (индивидуальная программа развития организма). Эти структуры связывает между собой ДНК. Каждая клетка человеческого организма несет в себе одинаковую генетическую информацию – стандартный набор хромосом (44 штуки) и пару полученных от родителей (Х − от материнской яйцеклетки, Y − от отцовского сперматозоида). Это и есть кариотип. В норме формула женского – 46ХХ, мужского – 46ХY.

Судьба будущего эмбриона всецело зависит от того, насколько правильно произойдет слияние половых клеток и от состояния участвующих в этом хромосом. Нарушения чреваты замершей беременностью, патологиями развития плода, хромосомными аномалиями ребенка (синдромы Дауна, Клайнфельтера). Явные отклонения в здоровье мужчины или женщины сразу настораживают врачей, но существуют также и скрытые дефекты. Они не проявляются при обычной диагностике, вовсе не беспокоят человека, пока он не решит зачать собственного ребенка.

Носитель дефектных хромосом (мужчина или женщина) может быть совершенно здоров (при сбалансированных хромосомных аномалиях), но при слиянии его генетического материала с материалом партнера возникнут проблемы с развитием эмбриона (патологии плода, бесплодие). Пары длительно и безрезультатно лечатся, тратя впустую время и деньги. Кариотипирование помогает определить причину подобных проблем путем подсчета хромосом и оценки их качества в венозной крови отца и матери.

Цитогенетик Ксения Вячеславовна Шунькина рассказывает какие патологии позволяет выявить кариотипирование, как долго оно выполняется и когда стоит проводить данное исследование

Что можно определить с помощью хромосомного анализа:

  • Наличие дефектных хромосом и характер их влияния на зачатие и развитие ребенка;
  • Предрасположенность будущего ребенка к тяжелым патологиям (муковисцидоз, сахарный диабет, инфаркт миокарда);
  • Являются ли дефектные хромосомы причиной выкидышей и бесплодия.

Хромосомными аномалиями спровоцировано 65% ранних выкидышей. Аномальный кариотип фиксируется у одного человека из 700 – это немало.

Кариотипирование также позволяет оценить качество генов. Например, можно выявить генные мутации, из-за которых нарушается формирование плаценты и происходит выкидыш. Если присутствует генная мутация Y-хромосомы, то придется использовать сперму донора.

В каких случаях при планировании рекомендуется сдавать анализ крови на кариотип:

  1. Будущие родители старше 35 лет. С возрастом риск повреждения хромосом повышается.
  2. При наличии хромосомных аномалий у ближайших родственников.
  3. Бесплодие неясного генеза.
  4. Гормональные расстройства у женщин.
  5. Плохая спермограмма, не улучшающаяся после лечения.
  6. Если кто-либо из пары подвергался воздействию вредных факторов.
Читайте также:  Интерстициальный (тубулоинтерстициальный) нефрит

Кариотипирование необходимо и в том случае, если пара планирует второго ребенка, а первенец имеет отклонения в развитии.

Врачи, которым можно доверять

zoom_out_map Все врачиlink Маклыгина Юлия Юрьевна Генетик Стаж работы 8 лет. Записаться Отзывы о враче (17) Маклыгина Юлия Юрьевна

  • Врач генетик ул. Нагорная, 4А Москва Россия 117186 от 1000 руб до 5 000 руб

    Подготовка, проведение

    Противопоказание для забора биоматериала – острые инфекционные процессы. В этом случае кариотипирование откладывается до полного выздоровления. До анализа (примерно за 10-14 дней) нельзя принимать антибиотики. Если принимаются лекарственные средства, нужно сообщить об этом врачу. Венозная кровь берется не натощак, кушать перед забором крови можно. Материал помещается в специальную маркированную пробирку с готовой субстанцией из гепарина и лития.

    Методы кариотипирования:

    • Цитогенетическое обследование.
    • Пренатальная диагностика (ПГД).

    При первом варианте исследуют кровь родителей, которую культивируют на протяжении 72-х часов. Клетки за это время делятся и на этапе митоза, когда под микроскопом визуализируются хромосомы, культурная среда обрабатывается веществом, останавливающим деление. Из полученной культуры на стеклах готовят препараты, чтобы определить кариотип.

    Для изучения различных хромосомных звеньев используют определенный вид окрашивания:

    Окрашивание Название Для чего применяется
    Q По Касперссону исследуются Y-хромосомы (быстрое определение пола, выявление транслокаций между X- и Y-хромосомами или аутосомами, скрининг мозаицизма)
    G По Романовскому-Гимзе Классический метод анализа выявления небольших аберраций
    R   Используется акридиновый оранжевый краситель для выявления деталей гомологичных G-участков или Q-негативных частей сестринских хроматид (структурный элемент)
    Т   Изучение теломерных (концевые участки, не соединяющиеся с другими фрагментами) районов

    Сегодня используется преимущественно спектральная методика – флуоресцентная гибридизация с применением флуоресцентных красителей. В результате гомологичные хромосомные пары приобретают одинаковые характеристики, за счет чего их легко выявить. Также исследование кариотипа позволяет обнаружить транслоцированные фрагменты, отличающиеся спектром (межхромосомные транслокации).

    Кариотип плода проверяется до родов на ранних гестационных сроках:

    • неинвазивный способ – определение биохимических маркеров в крови беременной плюс ультрасонография;
    • инвазивный (кордоцентез, амниоцентез, плацентоцентез, биопсия хориона) – забираются клетки хориона из плаценты или амниотической жидкости. Анализ позволяет точно выявить мутации, но он имеет ряд противопоказаний и осложнений, поэтому делается по строгим показаниям.

    Врачу достаточно 13 клеток для обнаружения изменений в генах. Анализ трудоемкий, затратный, цены зависят от выбранной технологии, используемых реактивов. Ответ будет готов через 1-12 дней. 

    Для записи кариотипа принята международная номенклатура ISCN, подробно описывающая результаты обследования:

    Значения Символы
    Указывается общая численность, а через запятую набор половых хромосом 46, XX; 46, XY
    Цифрой (номером) отмечается лишняя или недостающая единица. «+» — увеличение количества, «-» — отсутствие хромосомы Пример: 47, XY, + 21
    Короткое и длинное плечо нуклеопротеидной структуры (p), (q) соответственно
    Перестройки: транслокация, делеция (t), (del) соответственно. Их берут в скобки и ставят перед вовлеченными хромосомами

    Что показывает

    Исследование кариотипа позволяет определить характеристики хромосом:

    • форма;
    • количество;
    • размеры;
    • структура;
    • принадлежность;
    • перетяжки;
    • неоднородность.

    Во время процедуры фотографируется каждый фрагмент. После этого участки соединяются в одну схему для сравнения кариотипа с нормами. В итоге выявляются причины бесплодия, дается прогноз здоровья ребенка.

    Экспертное мнение врача Маклыгина Юлия Юрьевна Врач генетик Несмотря на относительно немалую цену цитогенетического анализа его достаточно сделать всего один раз, так как кариотип – величина постоянная, не меняющаяся в течение жизни. Диагностика поможет узнать есть ли у вас предрасположенность к генетическим болезням, определить причину бесплодия супругов. При планировании беременности метод позволяет своевременно обнаружить пороки развития у плода.

    Оставьте заявку или позвоните 8 (800) 551-99-03, чтобы записаться на прием к специалистам АльтраВита.

    ***

    Список литературы

    1. В С Баранов, Т В Кузнецова. Цитогенетика эмбрионального развития человека. СПб.: Изд-во «Н-Л», 2007.
    2. Петруничев Ф. Ю. Использование международной номенклатуры хромосом человека при кариотипировании: учеб. пособие. СПб.: СПбМАПО, 2009.
    3. Разин С. В., Быстрицкий А. А. Хроматин: упакованный геном. 4-е изд.
    4. Антоненко В. Г., Лильп И. Г. Рекомендации по обеспечению качества и надежности цитогенетических исследований. Европейские стандарты для цитогенетических исследований конституциональных и приобретенных хромосомных аномалий // Медицинская генетика. 2009. № 3. С. 13-33.
    Читайте также:  Дистопия почки: причины, признаки, симптомы и лечение
  • Подготовка к анализу

    В лабораторных условиях проводят анализ крови на кариотип подготовка к которому заключается в следующем:

    • За две недели до анализа прекращают курить, употреблять алкоголь и медицинские препараты;
    • При ухудшении самочувствии по причине заболевания, процедуру следует отложить

    Анализ крови проводят натощак, утром. Извлекают лимфоциты крови в фазе деления клетки, в течение трёх суток проводят анализ размножения, на основании которого делают вывод о наличии патологий и возможности выкидыша. Для супругов достаточно провести такой анализ один раз в жизни. Если женщина забеременела, а анализы проведены не были, генетический материал отбирается и у родителей и у плода.

    Исследование крови проводят в первую треть беременности. Самым безопасным считают неинвазионный метод. Отбирают пробу крови у матери и проводят ультразвуковое исследование — УЗИ. Но, самым точным является инвазионный метод. Генетический материал получают от плода при посредстве вводимых в матку специальных инструментов.

    Процедура безболезненна, но требует наблюдения за матерью в течение нескольких часов. Врач обязан уведомить женщину о возможных осложнениях.

    Что предпринимать при обнаружении отклонений

    Когда бы получен результат анализа, то специалист приглашает к себе супругов, чтобы огласить о вероятностях рождения нездорового малыша. Если совместимость мужчины и женщины безупречная, то хромосомный набор не имеет отклонений, то врач рассказывает супругам все этапы планирования беременности.

    Если же были обнаружены конкретные отклонения, то задача врача сводится к назначению курса терапии, при помощи которого можно предотвратить развитие неприятных осложнений при планировании стать родителями. Но, когда отклонения стали известны уже во время беременности, то родителям могут посоветовать избавиться от нее или же оставляют право выбора за ними.

    В такой ситуации каждый родитель можете рискнуть и родить полноценного здорового малыша, но врач обязан предупредить про всевозможные отклонения и их последствия. При планировании ребенка каждый может воспользоваться генетическим материалом донора. Генетик и гинеколог не могут на законных основаниях принудить женщину к аборту, так что выбор всегда остаётся за родителями. Именно дети – это и есть смысл жизни каждого человека. Так что подходить к процессу планирования и зачатия необходимо со всей ответственностью. Хорошо, что сегодня имеет место такая манипуляция, как кариотипирование, благодаря которой можно предотвратить неприятные осложнения на момент развития плода.

    Показания

    Выполнение кариотипирования обычно рекомендуется еще на этапе планирования зачатия – такой подход позволяет минимизировать риск рождения ребенка с наследственными патологиями. Однако в некоторых случаях проведение этого анализа становится возможным уже после наступления беременности. На этом этапе кариотипирование позволяет определять риски наследования той или иной патологии или выполняется на клетках плода (пренатальное кариотипирование) с целью выявления уже унаследованной аномалии развития (например, синдрома Дауна).

    Кариотипирование родителей рекомендуется в следующих случаях:

    • возраст супругов старше 35 лет;
    • наличие в семейном анамнезе женщины или мужчины случаев хромосомных патологий (синдрома Дауна, Клайнфельтера, Патау, Эдвардса и пр.);
    • длительное отсутствие зачатий при невыясненных причинах;
    • планирование ЭКО;
    • ранее выполненные безрезультатные процедуры ЭКО;
    • вредные привычки или прием некоторых лекарственных препаратов у будущей матери;
    • гормональный дисбаланс у женщины;
    • частые контакты с ионизирующим излучением и вредными химическими веществами;
    • наличие в анамнезе женщин самопроизвольных прерываний беременности;
    • мертворожденный ребенок в анамнезе;
    • наличие детей с наследственными заболеваниями;
    • эпизоды ранней младенческой смертности в анамнезе;
    • мужское бесплодие, вызванное нарушениями в развитии сперматозоидов;
    • брак между близкими родственниками.

    Кариотипирование плода и детей рекомендуется в следующих случаях:

    • аномалии развития плода;
    • отклонения психомоторного или психо-речевого развития в сочетании с микроаномалиями;
    • врожденные пороки развития;
    • задержка умственного развития;
    • отставание в росте;
    • отклонения в половом развитии.