Cariotipo: studio citogenetico e suoi risultati

Un cariotipo è un insieme di tutti i cromosomi che si trovano nel nucleo di ogni cellula somatica che li possiede, con un numero e una struttura caratteristici per ciascuna specie. Il test del cariotipo è un tipo di test citogenetico che consente di rilevare anomalie nel numero (aberrazioni numeriche cromosomiche) e nella struttura dei cromosomi (aberrazioni strutturali cromosomiche).

Il cariotipo contiene il set completo di cromosomi che è unico per una persona. I cromosomi sono strutture fatte di DNA e proteine, in ogni cellula nucleata del corpo umano ci sono 46 cromosomi, comprese 22 coppie di autosomi e 1 coppia di eterosomi, cioè cromosomi determinanti il ​​sesso.

Il test del cariotipo è un test citogenetico che permette di rilevare anomalie nel numero (aberrazioni numeriche cromosomiche) e nella struttura dei cromosomi (aberrazioni strutturali cromosomiche).

Conoscere il proprio cariotipo è particolarmente importante per le persone che stanno cercando di avere figli da molto tempo e senza successo (nel qual caso entrambi i partner dovrebbero farlo), le donne che hanno subito aborti spontanei molte volte, o quelle che hanno dato alla luce un bambino nato morto, così come le persone che soffrono di malattie genetiche causato da aberrazioni cromosomiche per confermare la diagnosi fatta sulla base delle caratteristiche fenotipiche.

Sommario:

1. Cariotipo normale
2. Cariotipo: lo scopo dello studio
3. Indicazioni per determinare e testare il cariotipo
4. Cariotipo: materiale per lo studio
5. Come viene selezionato il cariotipo?
6. Presentazione dei risultati del cariotipo
7. Cariotipo: tempi e costi del test

Cariotipo normale

Il cariotipo umano normale è costituito da 46 cromosomi, 23 dei quali ereditati dalla madre (questo è il nucleo del nucleo della cellula del gamete femminile - la cellula uovo) e 23 dal padre (contenuto nel nucleo della cellula del gamete maschile - lo sperma).

Tra il set cromosomico ci sono 22 coppie di autosomi (responsabili dell'ereditarietà e trasmissione di tutte le caratteristiche tranne quelle relative al sesso) e 1 coppia di eterosomi (responsabili dell'ereditarietà delle caratteristiche legate al sesso).

Il cariotipo è descritto da numeri che rappresentano il numero totale di cromosomi in una cellula somatica e le lettere maiuscole X e Y che rappresentano i cromosomi sessuali.

Il cariotipo femminile normale è descritto come 46, XX (quindi consiste di 46 cromosomi, di cui 2 cromosomi X sono cromosomi determinanti il ​​sesso), e il cariotipo maschile normale è descritto come 46, XY (allo stesso modo, è composto da 46 cromosomi e il sesso è determinato da due eterosomi, X e Y).

Cariotipo: lo scopo del test citogenetico

L'esame citogenetico e il cariotipo vengono eseguiti per verificare se il numero e la struttura dei cromosomi del paziente sono corretti. Le anomalie nel numero di cromosomi sono chiamate aberrazioni cromosomiche, tra le quali si distinguono:

• aberrazioni cromosomiche numeriche

Anomalie nel numero di cromosomi con morfologia normale di solito derivano da una divisione cellulare anormale. Spicca:

• Cellule poliploidi (euploidi), caratterizzate da un numero moltiplicato di cromosomi aploidi (1n = 23 cromosomi) tipici delle cellule riproduttive, ad esempio cellule triploidi (3n = 69 cromosomi; cariotipo 69, XXY), tetraploide (4n = 92 cromosomi; cariotipo 92 , XXXY). Tali aberrazioni non sono comuni e negli esseri umani di solito sono letali
  
  
• Cellule aneuploidi, caratterizzate da un numero aumentato o diminuito di singoli cromosomi con la struttura corretta. Tali aberrazioni possono influenzare sia gli autosomi che i cromosomi che determinano il sesso. Esempi di sindromi patologiche causate da un numero anormale di cromosomi nelle cellule includono:
  - monosomia - Sindrome di Turner 45, X0 (manca un cromosoma sessuale)
  - trisomia - Sindrome di Down 47, XX, +21 o 47, XY, +21 (cromosoma 21 extra in coppia)

• Aberrazioni cromosomiche strutturali

Sono disturbi nella struttura dei cromosomi, il cui numero in una cellula somatica è corretto. Tra i più comuni ci sono:

• delezione (perdita di un frammento di un braccio cromosomico)
• duplicazione (raddoppio di un frammento specifico del braccio cromosomico)
• inserimento (inserimento di un frammento aggiuntivo di un altro cromosoma nel braccio corto o lungo del cromosoma)
• inversione (capovolgimento di una parte di un braccio cromosomico di 180 gradi)
• traslocazione (trasferimento di una parte di un braccio di un cromosoma a un altro cromosoma)
• cromosomi ad anello (si formano quando uno o più cromosomi vengono rotti e ricollegati)

Indicazioni per determinare e testare il cariotipo

I test citogenetici e il cariotipo vengono eseguiti negli adulti, nelle coppie che cercano di concepire, nelle donne in gravidanza e nei bambini. Ci sono molte indicazioni per tale diagnostica, in particolare:

• Fallimento riproduttivo

- infertilità di coppia (definita come assenza di gravidanza nonostante rapporti regolari 3-4 volte a settimana per un periodo minimo di 1 anno senza utilizzare alcuna forma di contraccezione)
- aborti ricorrenti e difficoltà a mantenere la gravidanza
- natimortalità
- dare alla luce un bambino con una malattia geneticamente determinata correlata al verificarsi di anomalie nel numero o nella struttura dei cromosomi
- esame del cariotipo nei partner che vogliono sottoporsi a fecondazione in vitro

• La diagnosi genetica prenatale è indicata in caso di incidente

- l'età avanzata della madre (donne sopra i 35 anni) al momento della gravidanza
- anomalie nel numero o nella struttura dei cromosomi nei genitori del bambino o dei fratelli
- risultati anormali dei test prenatali basati su tecniche non invasive di imaging fetale mediante ultrasuoni, che possono indicare un aumento del rischio di aberrazioni cromosomiche nel feto (aumento della traslucenza cervicale, disturbi dello sviluppo delle ossa nasali)

• Diagnostica delle malattie causate da aberrazioni cromosomiche

- il paziente ha caratteristiche fenotipiche che indicano la presenza di una specifica sindrome cromosomica o caratteristiche dismorfiche per confermare la diagnosi
- la presenza di malattie causate da aberrazioni cromosomiche nei parenti stretti

• Disturbi della differenziazione sessuale

- struttura anormale dei genitali esterni che rende impossibile determinare chiaramente il sesso del neonato
- nessun segno di maturazione sessuale

Cariotipo: materiale per lo studio

Il materiale di prova è solitamente:

• Linfociti venosi periferici
  
  
• Amniociti, che sono cellule esfoliate del feto che si trovano nel liquido amniotico di una donna incinta. Il loro esame consente la determinazione del cariotipo fetale. La raccolta del liquido amniotico (amniocentesi, amniocentesi) viene eseguita in centri specializzati da un ginecologo appositamente formato sotto il controllo di apparecchiature ad ultrasuoni. Consiste nell'inserire un ago da puntura attraverso la parete addominale della madre nella cavità amniotica e raccogliere 15-20 ml di liquido amniotico. È un test invasivo con molte complicazioni, incluso il rischio di perdita di gravidanza, spotting dal tratto genitale, fuoriuscita di liquido amniotico, nonché infezione intrauterina, morte intrauterina o ferita da puntura. Possono essere eseguiti tra le 15 e le 20 settimane di gravidanza.
  
  
• Cellule raccolte durante il campionamento dei villi coriali
  
  
• Il prelievo dei villi coriali viene eseguito tra la 9a e la 12a settimana di gravidanza. È un test invasivo con molte complicazioni, simile a un test di amniocentesi.
  
  
• Globuli fetali raccolti durante la codrocentesi
  
  
• Cordocentesi, cioè puntura del cordone ombelicale con un ago per puntura sotto stretto controllo ecografico. Viene eseguito dopo la 16a settimana di gravidanza per raccogliere il sangue fetale per l'esame. È un test invasivo, eseguito raramente, ed è associato alla possibilità di molte complicazioni, simili all'esecuzione dell'amniocentesi e del prelievo dei villi coriali.
• Fibroblasti ottenuti mediante coltura tissutale
  
  
• Cellule derivate da tumori cancerosi

Come viene selezionato il cariotipo?

Il test del set completo di cromosomi può essere eseguito testando qualsiasi cellula nucleata nel corpo, ma i test più comuni sono i linfociti del sangue periferico.

Un campione di una piccola quantità di sangue venoso periferico del paziente viene raccolto come standard per un esame del sangue di base come un esame emocromocitometrico completo. Non è richiesta alcuna preparazione preliminare del paziente per il test, può essere eseguito in qualsiasi momento della giornata e il paziente non deve essere a digiuno.

Per eseguire un test citogenetico, è necessario ottenere linfociti inibiti nella fase appropriata della divisione cellulare (mitosi) - metafase da un campione di sangue. A tal fine, le cellule vengono coltivate in vitro. Con l'uso di stimolatori della divisione cellulare, vengono stimolati a moltiplicarsi.

Quando le cellule raggiungono lo stadio di metafase mitotica, viene somministrata una sostanza speciale per inibire il processo di moltiplicazione nella fase di mitosi selezionata. Nella fase di metafase, i cromosomi sono sviluppati al meglio e il modo più semplice per analizzarli in dettaglio. Il passaggio successivo del test del cariotipo è la colorazione dei cromosomi per ottenere il caratteristico motivo a strisce di ciascun cromosoma.

Su questa base, l'analizzatore è in grado di riconoscere i corrispondenti cromosomi e di dividerli in coppie omologhe. L'analisi del numero e della struttura dei cromosomi è possibile grazie all'utilizzo di apparecchiature specializzate, un microscopio ottico accurato e software informatico.

Presentazione dei risultati del cariotipo

I cromosomi ottenuti e colorati devono essere riconosciuti e suddivisi in corrispondenti coppie omologhe di cromosomi contrassegnate con numeri da 1 a 22. La loro identificazione è possibile grazie alla disposizione di bande caratteristiche per ciascuno dei cromosomi. Gli eterosomi, o cromosomi sessuali, sono contrassegnati dalle lettere X e Y.

La distribuzione grafica di 22 paia di cromosomi e 1 coppia di autosomi è chiamata cariogramma. Per eseguirlo, è necessario prendere una microfotografia di cromosomi appositamente colorati arrestati nella fase della metafase mitotica. I cromosomi ottenuti vengono tagliati dalle fotografie e disposti in coppie omologhe in base alla loro dimensione, posizione centromerica e motivi a strisce.

Cariotipo: tempi e costi del test

Di solito occorrono da 2 a 4 settimane per eseguire un test citogenetico e sviluppare un cariotipo, poiché è necessario stabilire una coltura in vitro delle cellule del test e interrompere la divisione cellulare nella fase appropriata.

Il cariotipo del paziente può essere determinato sia privatamente nel laboratorio citogenetico sia rimborsato dal Fondo Sanitario Nazionale.

Il costo del test eseguito in condizioni private oscilla intorno a PLN 500, e può variare leggermente a seconda del laboratorio in cui viene eseguito.