Меню Рубрики

Какие ткани используют для цитогенетического анализа

Многочисленные находки ученых в виде окаменелостей, отпечатков в мягких породах и других объективных свидетельств указывают на то, что жизнь на Земле существует не менее 3,5 млрд. лет. На протяжении более чем 3 млрд. лет область ее распространения ограничивалась исключительно водной средой. К моменту выхода на сушу жизнь уже была представлена разнообразными формами: прокариотами, низшими и высшими растениями, простейшими и многоклеточными животными, включая ранних представителей позвоночных.

За указанный период, составляющий примерно 6 /? всего времени существования жизни на нашей планете, произошли эволюционные преобразования, предопределившие лицо современного органического мира и, следовательно, появление человека. Знакомство с важнейшими из них помогает понять стратегию жизни.

Организмы, которые появились первыми, современная наука называет прокариотами. Это одноклеточные существа, отличающиеся относительной простотой строения и функций. К ним относятся бактерии и синезеленые водоросли (цианобактерии). О простоте их организации свидетельствует, например, имевшийся у них небольшой объем наследственной информации. Для сравнения: длина ДНК современной бактерии, кишечной палочки, составляет 4·10 6 пар нуклеотидов. Не больше ДНК было, по-видимому, и у древних прокариот. Названные организмы господствовали на Земле более 2 млрд. лет. С их эволюцией связано появление, во-первых, механизма фотосинтеза и, во-вторых, организмов эукариотического типа.

Фотосинтез открыл доступ к практически неисчерпаемой кладовой солнечной энергии, которая с помощью этого механизма накапливается в органических веществах и затем используется в процессах жизнедеятельности. Широкое распространение фотосинтезирующих автотрофных организмов, прежде всего зеленых растений, привело к образованию и накоплению в атмосфере Земли кислорода. Это создало предпосылки для возникновения в эволюции механизма дыхания, который отличается от бескислородных (анаэробных) механизмов энергообеспечения жизненных процессов гораздо большей эффективностью (примерно в 18 раз).

Эукариоты появились среди обитателей планеты около 1, 5 млрд. лет назад. Отличаясь от прокариот более сложной организацией, они используют в своей жизнедеятельности больший объем наследственной информации. Так, общая длина молекул ДНК в ядре клетки млекопитающего составляет примерно 2—5·10 9 пар нуклеотидов, т.е. в 1000 раз превосходит длину молекулы ДНК бактерии.

Первоначально эукариоты имели одноклеточное строение. Доисторические одноклеточные эукариоты послужили основой для возникновения в процессе эволюции организмов, имеющих многоклеточное строение тела. Они появились на Земле около 600 млн. лет назад и дали широкое разнообразие живых существ, расселившихся в трех основных средах: водной, воздушной, наземной. Полезно заметить, что многоклеточность возникла в эволюции в период, когда атмосфера планеты, обогатившись 02, приобрела устойчивый окислительный характер.

Около 500 млн. лет назад среди многоклеточных появляются хордовые животные, общий план строения которых радикальным образом отличается от плана строения существ, населявших планету до их появления. В процессе дальнейшей эволюции именно в этой группе возникают позвоночные животные. Среди них примерно 200—250 млн. лет назад появляются млекопитающие, характерной чертой которых становится особый тип заботы о потомстве — вскармливание народившегося детеныша молоком. Названная черта соответствует новому типу отношений между родителями и потомством, способствующему укреплению связи между поколениями, созданию условий для выполнения родителями воспитательной функции, передачи ими опыта.

Именно через группу млекопитающих животных, в частности через отряд приматов, прошла линия эволюции, ведущая к человеку (примерно 1, 8 млн. лет назад). Однозначного соответствия уровню морфофизиологической организации количества ДНК среди представителей разных классов многоклеточных животных не установлено. Тем не менее для появления процветающего класса насекомых понадобилось, чтобы общая длина молекулы ДНК в геноме превысила 10 8 пар нуклеотидов, предшественников хордовых — 4 · 10 8 , амфибий — 8 · 10 8 , рептилий — 10 9 , млекопитающих — 2 · 10 9 пар нуклеотидов (рис. 1.2).

Выше названы узловые пункты исторического развития жизни от одноклеточных форм до людей, наделенных разумом и способностью к активной созидательной деятельности и сознательному переустройству среды жизни. Знакомство с составом обитателей планеты на любом из этапов развития жизни свидетельствует о его разнообразии, сосуществовании в одни и те же периоды организмов, различающихся как по общему плану строения тела, так и по времени появления в процессе эволюции (рис. 1.3). И в наши дни органический мир представлен наряду с эукариотами микроорганизмами и синезелеными водорослями, относящимися к прокариотам. На фоне разнообразия многоклеточных эукариотических организмов имеется значительное число видов одноклеточных эукариот.

Рис. 1.2. Изменение объема уникальных нуклеотидных последовательностей в геномах в процессе прогрессивной эволюции

Заслуживает упоминания еще одно обстоятельство, характеризующее органический мир в самом общем виде. Среди организмов разного плана строения, сосуществующих в определенный исторический период времени, некоторые формы, имевшие некогда широкое распространение, представлены относительно небольшим количеством особей и занимают ограниченную территорию. Фактически они лишь поддерживают свое пребывание во времени, избегая (благодаря наличию у них определенных приспособлений) вымирания в ряду поколений. Другие, напротив, увеличивают свою численность, осваивают новые территории и экологические ниши. В таких группах возникают разнообразные варианты организмов, отличающихся в той или иной мере от предковой формы и друг от друга деталями строения, физиологии, поведения, экологии.

Из изложенного можно заключить, что эволюция жизни на Земле характеризуется следующими общими чертами. Во-первых, возникнув в виде простейших одноклеточных форм, жизнь в своем развитии закономерно порождала существа со все более сложным типом организации тела, совершенными функциями, повышенной степенью независимости от прямых влияний со стороны окружающей среды на выживаемость. Во-вторых, любые варианты живых форм, возникавшие на планете, сохраняются столь долго, сколь долго существуют геохимические, климатические, биогеографические условия, удовлетворяющие в достаточной мере их жизненным запросам. В-третьих, в своем развитии отдельные группы организмов проходят стадии подъема и нередко спада. Стадия, достигнутая группой на данный исторический момент, определяется по тому месту, которое ей принадлежит на этот момент в органическом мире в зависимости от численности и распространенности.

Развитию событий или явлений во времени соответствует понятие прогресса. С учетом описанных выше общих черт в процессе исторического развития жизни наблюдаются три формы прогресса, качественно отличающиеся друг от друга. Эти формы по-разному характеризуют положение соответствующей группы организмов, достигнутое в итоге предшествующих этапов эволюции, экологические и эволюционные перспективы.

Рис. 1.3. Филогенетические отношения основных групп растений, грибов, животных и прокариот

Пунктиром обозначено предполагаемое положение групп

Биологическим прогрессом называют состояние, когда численность особей в группе от поколения к поколению растет, расширяется территория (ареал) их расселения, нарастает количество подчиненных групп более низкого ранга — таксонов. Биологический прогресс соответствует понятию процветания. Из ныне существующих групп к процветающим относят насекомых, млекопитающих. Период процветания, к примеру, пресмыкающихся завершился около 60—70 млн. лет назад.

Морфофизиологический прогресс означает состояние, приобретаемое группой в процессе эволюции, которое дает возможность части ее представителей выжить и расселиться в среде обитания с более разнообразными и сложными условиями. Такое становится возможным благодаря появлению существенных изменений в строении, физиологии и поведении организмов, расширяющих их приспособительные возможности за рамки обычных для предковой группы. Из трех главных сред обитания наземная представляется наиболее сложной. Соответственно выход животных на сушу, например в группе позвоночных, был связан с рядом радикальных преобразований конечностей, дыхательной и сердечно-сосудистой систем, процесса размножения.

Появление среди земных обитателей человека соответствует качественно новому состоянию жизни. Переход к этому состоянию, хотя и был подготовлен ходом эволюционного процесса, означает смену законов, которым следует развитие человечества, с биологических на социальные. Вследствие названной смены выживание и неуклонный рост численности людей, их расселение по территории планеты, проникновение в глубины океана, недра Земли, воздушное и даже космическое пространство определяются результатами труда и интеллектуальной деятельности, накоплением и преумноженном в ряду поколений опыта преобразующих воздействий на природную среду. Эти воздействия превращают природу в очеловеченную среду жизни людей.

Ряд последовательных крупных эволюционных изменений, таких, как эукариотический тип организации клеток, многоклеточность, возникновение хордовых, позвоночных и, наконец, млекопитающих животных (что обусловило в конечном итоге появление человека), составляет в историческом развитии жизни линию неограниченного прогресса. Обращение к трем формам прогресса, названным выше, помогает раскрыть главные стратегические принципы эволюции жизни, от которых зависят ее сохранение во времени и распространение по разным средам обитания. Во-первых, эволюция по своим результатам на любом из этапов носит приспособительный характер. Во-вторых, в процессе исторического развития закономерно повышается уровень организации живых форм, что соответствует прогрессивному характеру эволюции.

Чем выше уровень морфофизиологической организации, тем большее количество энергии требуется для ее поддержания. В силу этого еще один стратегический принцип эволюции заключается в освоении новых источников и эффективных механизмов энергообеспечения жизненных процессов.

Для образования высокоорганизованных форм в сравнении с низкоорганизованными в целом необходим больший объем наследственной информации. Закономерное увеличение объема используемой в жизнедеятельности генетической информации также является стратегическим принципом развития жизни.

источник

Контрольные вопросы

1. В основу современной классификации хромосом положены:

а) интенсивность окрашивания;

б) характер поперечной исчерченности при дифференциальной окраске;

в) размер и расположение центромеры;

2. Массовый биохимический скрининг предполагает:

а) обследование детей из учреждений для слабовидящих;

б) исследование крови и мочи новорожденных на содержание гликозаминогликанов (мукополисахаридов);

в) обследование новорожденных с целью выявления определенных форм

наследственной патологии в доклинической стадии;

г) обследование детей с судорожным синдромом, отставанием в психомоторном развитии, параплегией.

3. Для проведения цитогенетического анализа используются:

в) лимфоциты периферической крови;

4. Показания для проведения биохимического исследования:

а) задержка психического развития в сочетании с признаками мочекислого диатеза;

б) легкая олигофрения, задержка полового созревания;

в) олигофрения в сочетании с общей диспластичностью;

г) мышечная гипертония, гипопигментация, задержка моторного и речевого развития.

5. Молекулярный зонд — это:

а) комплементарный участок ДНК;

б) протяженный участок ДНК, комплементарный последовательности ДНК,

в) синтетическая олигонуклеотидная меченная (радиоактивно или флюоресцентно) последовательность, комплементарная мутантному или нормальному гену.

6. Хромосомы с концевым расположением центромеры называются:

7. Показания для проведения специальных биохимических тестов:

а) умственная отсталость, врожденные пороки развития различных органов и систем;

б) привычное невынашивание;

в) катаракта, гепатоспленомегалия, отставание в развитии;

г) расторможенность, нарушение поведения, имбецильность, необычный запах мочи.

8. Эухроматиновые участки хромосом содержат:

а) множественные повторы последовательностей ДНК;

в) нетранскрибируемые локусы;

9. Биохимическая диагностика показана при:

а) сочетании задержки психомоторного развития с гипопигментацией и необычным запахом мочи;

б) гипогенитализме, гипогонадизме, бесплодии;

в) прогредиентном утрачивании приобретенных навыков.

10. Для диагностики болезней, для которых мутантный ген неизвестен и не локализован, применяется:

а) прямая детекция с использованием специфических молекулярных зондов;

б) семейный анализ распределения нормального полиморфизма длины рестриктных фрагментов;

в) метод специфических рестриктаз;

11. С применением цитогенетических методов диагностируются:

а) наследственные дефекты обмена веществ;

б) мультифакториальные болезни;

в) болезни, обусловленные изменением числа и структуры хромосом.

12. Показания для проведения биохимического исследования:

а) повторные случаи хромосомных перестроек в семье;

б) отставание в физическом развитии, гепатоспленомегалия, непереносимость каких-либо пищевых продуктов;

в) множественные врожденные пороки развития;

г) повторные спонтанные аборты.

13. Для диагностики небольших структурных перестроек применяются методы окраски:

14. Массовому биохимическому скринингу подлежат заболевания:

д) адреногенитальный синдром.

15. Эндонуклеазные рестриктазы — это:

а) ферменты, разрезающие ДНК в строго специфических местах;

б) ферменты, сшивающие разрывы молекулы ДНК;

в) ферменты, обеспечивающие соединения, осуществляющие репарацию ДНК.

16. При повторных спонтанных абортах (более 3-х) на ранних сроках беременности и при мертворождениях в анамнезе цитогенетический анализ назначается:

17. Проведения специальных биохимических исследований требуют:

а) мышечная гипотония, рвота, отставание в психомоторном развитии, нарушение координации движений, тромбоцитопения;

б) хронические пневмонии, нарушение всасывания в кишечнике, гипотрофия;

в) шейный птеригиум, лимфатический отек кистей и стоп, низкий рост;

г) снижение зрения, кифосколиоз, гепатоспленомегалия, умственная отсталость.

18. Наиболее часто используются в пренатальной диагностике методы разделения фрагментов ДНК:

а) центрифугирование в градиенте плотности солей цезия;

б) методы одномерного электрофореза.

19. Для диагностики геномных мутаций применяют:

г) метод с использованием флюоресцентных красителей.

20. Одно из условий проведения массового биохимического скрининга новорожденных:

а) низкая частота гена болезни в популяции;

б) отсутствие методов патогенетического лечения;

в) наличие быстрого, точного, простого в выполнении и недорогого метода диагностики биохимического дефекта;

г) выраженный клинический полиморфизм болезни.

21. Явление полиморфизма по длине рестриктных фрагментов обусловлено:

а) химической и функциональной гетерогенностью ДНК;

б) наследуемыми, фенотипически не проявляющимися различиями в последовательности групп оснований в геноме;

в) существованием различных уровней конформационной организации ДНК.

22. Гетерохроматические участки хромосом содержат:

а) множественные повторы последовательностей ДНК;

в) нетранскрибируемые локусы;

23. Подлежат массовому биохимическому скринингу:

г) множественная эндокринная неоплазия;

24. Амплификация генов — это:

а) идентификация последовательности оснований ДНК;

б) многократное повторение какого-либо участка ДНК;

в) выделение фрагмента ДНК, содержащего изучаемый ген.

25. Цитогенетический метод является решающим для диагностики:

а) моногенной патологии с известным первичным биохимическим дефектом;

б) синдромов с множественными врожденными пороками развития;

г) мультифакториальных болезней.

26. Показания для проведения специальных биохимических исследований:

а) комплексы врожденных пороков развития и микроаномалий развития

на фоне пре- и постнатальной задержки физического развития;

б) рвота, дегидратация, нарушение дыхания, асцит у ребенка 1-го года жизни при исключении пороков развития ЖКТ;

в) прогредиентная умственная отсталость и неврологическая симптоматика после периода нормального развития различной длительности.

27. Для диагностики болезней, обусловленных мутантным геном известной последовательности, применяют:

а) специфичную рестриктазу;

б) прямую детекцию с использованием специфических молекулярных зондов;

в) семейный анализ распределения нормального полиморфизма длины рестриктных фрагментов.

28. Для проведения цитогенетического анализа используют:

29. Проведения биохимических исследований требуют:

а) микроцефалия, умственная отсталость, лицевые дизморфии, пороки развития почек и сердца;

б) судороги, повышенная возбудимость, отставание в психомоторном развитии;

в) повышенная фоточувствительность кожи, тетраплегия, полиневриты, изменение цвета мочи;

г) низкий рост, пороки развития сердца и ЖКТ, брахидактилия, эпикант, мышечная гипотония.

30. Секвенирование ДНК — это:

а) идентификация последовательности оснований ДНК;

б) многократное повторение какого-либо участка ДНК;

в) выделение фрагмента ДНК, содержащего изучаемый ген.

31. Современные цитогенетические методики:

а) исследование полового хроматина;

б) интерфазный анализ хромосом;

в) молекулярно-цитогенетический метод;

32. Массовому биохимическому скринингу подлежат болезни с:

а) тяжелым течением, летальностью в раннем возрасте независимо от проводимого лечения;

б) высокой частотой гена болезни в популяции;

в) курабельностью при назначении специфической патогенетической терапии.

33. Для получения образцов ДНК можно использовать:

д) клетки амниотической жидкости;

е) биоптаты кожи, мышц, печени.

34. Микрохромосомные перестройки (микроделеции, микродупликации, транслокации небольших участков хромосом) выявляются с помощью:

а) прометафазного анализа хромосом;

в) анализа полового хроматина;

г) молекулярно-цитогенетических методов.

35. Для проведения блот-гибридизации по Саузерну необходимы:

а) нитроцеллюлозный или нейлоновый фильтр;

в) последовательность ДНК используемого зонда;

г) специфичная рестриктаза;

36. Верные утверждения относительно аллельспецифичной гибридизации с олигонуклеотидными зондами:

а) необходимо знание мутации, обусловливающей данное заболевание;

б) перед началом ДНК-диагностики необходимо знание последовательности

всего гена, включая фланкирующие регуляторные последовательности;

в) может использоваться для диагностики серповидно-клеточной анемии;

г) для диагностики достаточно ДНК нескольких членов семьи;

д) этот диагностический метод применим для небольшого числа генных болезней.

1 — б, в, г; 2 — в; 3 — а, в, г; 4 — а, в, г; 5 — в; 6 — б; 7 — в, г; 8 — б; 9 — а, в; 10 -б; 11 — в; 12 — б; 13 — б, в; 14 — г. д; 15 — а; 16 — а, г;

17 — а, б, г; 18 — б; 19 — в; 20 — в; 21 — б; 22 — а, в, г; 23 — а, д; 24 — б; 25 — в; 26 — б, в; 27 — б; 28 — в, г; 29 — б, в; 30 — а; 31 — б, в; 32 — б, в; 33 — а, в, д, е; 34 — а, г; 35 — а, б, г, д; 36 — а, в, г, д.

Методика обследования больных с наследственной патологией включает: первый (клинический) и второй (параклинический) этапы.

На клиническом этапе применяются: основные и дополнительные клинические, а также основные клинико-инструментальные и клинико-лабораторные методы. Кроме того, на завершающей стадии этого этапа применяется метод постановки предварительного диагноза на основе компьютерных баз данных. В случае обследования организма беременной, зародыша, эмбриона и плода дополнительно применяются специальные клинико-инструментальные и клинико-лабораторные методы преимплантационной и пренатальной диагностики.

На параклиническом этапе применяются специальные лабораторные методы, цитогенетические, молекулярно-генетические и биохимические методы, а в определенных ситуациях еще и популяционностатистический метод (см. главу 19).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9910 — | 7730 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Новейшее медицинское оборудование и современные методики позволяют клиентам частных центров узнать о возможных патологиях в развитии человека еще до его рождения. Цитогенетический метод исследования – анализ, с помощью которого можно установить имеющиеся изменения в хромосомном аппарате. В первую очередь выясняются аномалии в самом наборе хромосом, а также наличие разнообразных структурных перестроек. Такое цитогенетическое исследование чаще всего применяется для своевременной диагностики врожденных и опасных приобретенных заболеваний.

Так, например, в онкологии и, смежной с ней, онкогематологии очень важно вовремя установить тип хромосомных транслокаций, характерный для определенных опухолевых клеток. Установление их наличия позволяет быстро и максимально правильно подобрать тактику лечения. Подобная процедура сложная и многоступенчатая, а результат полностью зависит от опытности персонала и качества оборудования, поэтому не нужно рисковать своей жизнью и пытаться сэкономить на данном анализе. Для каждой отдельной задачи может потребоваться отдельное исследование, поэтому выполнение анализа верно и «с первого раза» очень важно для пациента.

Если необходимо проанализировать не всю хромосомную структуру, а только отдельные последовательности ДНК или РНК, используется молекулярно цитогенетическое исследование. Оно позволяет изучить те или иные гены, а, благодаря своей высокой точности – часто применяется для обнаружения минимальных проявлений остаточных болезней. Например, этот способ рекомендуют для раннего обнаружения опухолевых рецидивов: мелкие лейкемические клетки просто нельзя выявить другими способами на таких ранних сроках. Обычно цитогенетическое исследование крови проводится на основе способа полимеразной цепной реакции. Такая технология позволяет получить большое количество идентичных копий исследуемого участка ДНК. Наличие множества копий открывает дополнительные возможности исследовать последовательность ДНК, как новейшими, так и традиционными способами.

К стандартным процедурам цитогенетического анализа крови относится кариотипирование. С его помощью выявляют нарушения в количестве и структуре хромосом. Очень важно отдать предпочтение клинике, с качественным оборудованием и расходными материалами. Для анализа кариотип, забор клеток крови держат в питательной среде на протяжении 3 суток. Затем происходит фиксация полученного материала и изучение под микроскопом. На данных этапах нужно тщательно проследить за качеством специальных окрашивающих препаратов и уровнем подготовки персонала.

Существует также цитогенетическое исследование плода, его назначают при различных подозрениях на генетические отклонения или при неправильном раннем внутриматочном развитии. Частные медицинские центры могут обеспечить надлежащий уровень проведения подобных исследований и выявить различные хромосомные патологии, пороки развития, бесплодие или невозможность выносить ребенка на ранних сроках беременности или до нее.

Цитогенетическое исследование костного мозга назначают пациентам с различными видами злокачественных заболеваний в органах системы кроветворения. Во время этого анализа оценивается не менее 20 клеток. Нужно учитывать, что забор материала для исследования должен производиться только в специальном медицинском учреждении, имеющем разрешение на проведение подобных опасных вмешательств.

На ранних сроках беременности может потребоваться цитогенетическое исследование хориона. Его проводят на 10-14 неделе беременности с целью исключения хромосомных болезней плода, таких как синдром Дауна, болезнь Хантера, b-талассемия и еще около 50 различных отклонений и заболеваний. Обратившись в частный центр, клиент может быть уверен в качестве обслуживания и достоверности полученных на современном оборудовании результатов анализов.

Кольпит относится к числу наиболее часто встречаемых гинекологических заболеваний, болезнь связана с…

источник

Современная медицина может предложить будущим родителям не только узнать пол ребенка и увидеть его черты лица, но и заранее определить, какие болезни ждут их отпрыска в будущем. Помогает в этом цитогенетическое исследование. Для его проведения достаточно нескольких миллилитров крови или любой другой жидкости/ткани плода. После проведения сложных химических и физических манипуляций с материалом врач-генетик может дать ответы на интересующие семью вопросы.

Читайте также:  Как построить гистограмму через анализ данных

Цитогенетическое исследование – это микробиологическое исследование генетического материала человека с целью выявления генных, хромосомных или митохондриальных мутаций, а также онкологических заболеваний. Значение этого исследования определяется доступностью клеток для кариотипирования и изучения происходящих в них изменений.

Внешний вид молекулы ДНК в ядре клетки сильно варьируется в зависимости от фазы клеточного цикла. Для того чтобы провести анализ, необходимо, чтобы произошла конъюгация хромосом, которая бывает в метафазе мейоза. При качественном заборе материала каждая хромосома видна как две отдельные хроматиды, расположенные в центре клетки. Это идеальный вариант, чтобы провести цитогенетическое исследование. Кариотип человека в норме состоит из 22 пар аутосом и двух половых хромосом. У женщин это ХХ, а у мужчин — ХУ.

Цитологическое исследование проводится при наличии конкретных показаний как со стороны родителей, так и со стороны ребенка:

— мужское бесплодие;
— первичная аменорея;
— привычное невынашивание беременности;
— мертворождение в анамнезе;
— наличие детей с хромосомными аномалиями;
— наличие детей с пороками развития;
— перед процедурой экстракорпорального оплодотворения (ЭКО);
— наличие в анамнезе неудачных ЭКО.

Для плода существуют отдельные показания:

— наличие у родившегося ребенка пороков развития;
— умственная отсталость;
— задержка психомоторного развития;
— аномалии пола.

Цитогенетическое исследование крови и костного мозга проводится для определения кариотипа, выявления количественных и качественных нарушений в структуре хромосом, а также подтверждения онкологического заболевания. Клетки крови с ядрами (лейкоциты) культивируют в питательной среде трое суток, затем фиксируют полученный материал на предметном стекле и изучают под микроскопом. На этом этапе важно качественное окрашивание зафиксированного материала и уровень подготовки врача-лаборанта, который будет осуществлять исследование.

Для анализа костного мозга необходимо получить из биоптата не менее двадцати клеток. Забор материала должен проводиться только в условиях лечебного учреждения, так как процедура болезненная, а кроме того, необходимы стерильные условия для предупреждения инфицирования места пункции.

Цитогенетическое исследование плода назначается врачом-генетиком после консультации супружеской пары. Существует несколько вариантов забора материала для этого анализа. Самый ранний – это биопсия плаценты. Забор материала на цитогенетическое исследование хориона проводится трансвагинально, под контролем УЗИ. Аспирационной иглой берется несколько ворсинок будущей плаценты, которые уже содержат ДНК эмбриона. Процедуру можно проводить с 10-й недели беременности. Начиная с третьего месяца разрешается делать амниоцентез. Это аспирация околоплодных вод, где находятся клетки эпителия плода, которые можно использовать как материал для исследования.

Третий вариант – кордоцентез. Данная процедура может навредить ребенку, поэтому показания должны быть достаточно вескими. Через переднюю брюшную стенку в амниотический пузырь вводится игла, которая затем должна попасть в вену пуповины и забрать часть крови. Вся процедура проводится под УЗИ-контролем.

С помощью этих методов можно определить моногенные, хромосомные и митохондриальные патологии будущего ребенка и принять решение о продлении либо прерывании беременности.

Молекулярно-цитогенетическое исследование хромосом раковых клеток затруднено из-за их морфологических изменений, а также плохой различимости полос. Это может быть транслокация, делеция и т. д. На современном уровне для исследования таких образцов используют гибридизацию in situ (т. е. «на месте»). Это позволяет выявить местоположение хромосом в любой молекуле ДНК или РНК. Можно таким образом искать и маркеры других заболеваний. Важно, что проводить исследования можно не только в метафазу, но и в интерфазу, что увеличивает количество материала.

Главная загвоздка состоит именно в маркерах онкологических заболеваний, так как в каждом конкретном случае необходимо приготовить индивидуальную последовательность нуклеотидов и размножить ее. Затем, после накопления достаточного количества исследуемой ДНК, проводится, собственно, гибридизация. В конце нужно отделить участки, которые были выявлены, и сделать вывод о результатах исследования.

На сегодняшний день насчитывают несколько видов хромосомных нарушений:

— моносомии – наличие только одной хромосомы из пары (болезнь Шерешевского — Тернера);
— трисомии – добавление еще одной хромосомы (сидром суперженщины и супермужчины, Дауна, Патау, Эдвардса);
— делеция – удаление участка хромосомы (мозаичные формы хромосомных патологий);
— дупликация – дублирование определенного участка хромосомного плеча;
— инверсия – поворот участка хромосомы на сто восемьдесят градусов;
— транслокация – перенос участков генома с одной хромосомы на другую.

Структурные нарушения хромосом передаются следующему поколению и могут накапливаться, поэтому возрастает риск рождения больных детей. Материал цитогенетических исследований тщательно изучается на предмет наличия повреждений, и по нему делается заключение о состоянии всего организма.

Клетка, которая имеет приобретенную или врожденную аномалию, может стать предшественницей целого клана клеток, которые сформируют опухоль или стигму дисэмбриогенеза. Своевременное их обнаружение способствует ранней постановке диагноза и принятию решения о дальнейшей тактике лечения. Цитогенетическое исследование дало возможность многим супружеским парам, имеющим дефектные рецессивные гены, родить здоровых детей либо, если это невозможно, задуматься о процедуре ЭКО и суррогатном материнстве.

источник

Цитогенетическое исследование — это микроскопический анализ хромосом, результаты которого весьма важны для постановки диагноза, классификации, лечения и научного исследования заболеваний системы крови, прежде всего — онкогематологических. Значение цитогенетических методов для диагноза и лечения определяется доступностью опухолевых клеток для кариотипирования и их гетерогенностью, а с научной точки зрения — возможностью изучения изменений в структуре и функции генетических локусов, ассоциированных со злокачественной трансформацией.

Морфология хромосом сильно варьирует во время клеточного цикла. Для микроскопического анализа хромосомы должны быть визуализированы как дискретные структуры. Наилучшим образом это достигается на стадии прометафазы митоза, когда каждая хромосома видна как две идентичные хроматиды, и особенно на стадии метафазы, когда хромосомы максимально конденсированы и располагаются в одной плоскости в центре клетки отдельно одна от другой.
Нормальные клетки человека содержат 22 пары аутосом и одну пару половых хромосом: две Х-хромосомы у женщин и по одной копии половых хромосом (X и Y) у мужчин.

Для цитогенетического анализа лейкозов, миелодиспластических синдромов и хронических миелопролиферативных заболеваний исследуют клетки костного мозга. При невозможности их получения может быть исследована кровь (если она содержит бласты). Цитогенетический анализ лимфом выполняется в клетках ткани лимфатического узла. Культивирование клеток из опухоли повышает митотический индекс (пропорцию клеток, находящихся в фазе митоза) и способствует пролиферации злокачественных клеток.

Сравнительное кариотипирование нормальных клеток проводят в Т-лимфоцитах периферической крови, которые предварительно культивируют в среде с митогеном растительного происхождения — фитогемагглютинином.

В конце 1960-х годов была разработана методология дифференциального окрашивания метафазных хромосом, а в 1971 г. создана номенклатура хромосомных сегментов, позволяющая точно описывать хромосомные аномалии. Позднее были внедрены методики окрашивания менее конденсированных и, соответственно, более длинных профазных и прометафазных хромосом, которые обладают более высоким разрешением, так как позволяют визуализацию 500-2000 сегментов (метафазное окрашивание визуализирует только 300 сегментов).

Достаточно большое количество профазных и прометафазных клеток для анализа получают путем синхронизации клеточного цикла, культивируя клетки в среде, содержащей антиметаболит (например, метотрексат), который ингибирует синтез ДНК. Подавление синтеза ДНК останавливает клеточный цикл в интерфазе. Затем клетки переносят в среду без метотрексата, обогащенную тимидином, где они одновременно входят в фазу митоза. Обработка клеточной культуры колхицином останавливает митоз одновременно во всех клетках на стадии профазы или прометафазы.

Первая стойкая хромосомная аномалия при злокачественной опухоли человека была выявлена в 1960 г. у больных хроническим миелолейкозом и получила название филадельфийской хромосомы (Ph), по имени города, в котором было сделано это открытие. Применение технологии хромосомного окрашивания позволило выявить множество хромосомных аномалий, большая часть которых встречается при онкогематологических заболеваниях. Некоторые красители окрашивают различные участки хромосом с вариабельной интенсивностью в зависимости от структуры хроматина в этих участках, их нуклеотидного и белкового состава.

В результате такого окрашивания получают уникальный паттерн чередования светлых и темных поперечных полос, специфичный для каждой хромосомы.

В настоящее время существуют несколько видов дифференциального окрашивания хромосом. При Q-окрашивании акрихин-ипритом (quinacrine) или акрихиндигидрохлоридом выявляется особый тип флюоресценции каждой хромосомы с образованием Q-исчерченности (Q-banding) — поперечных флюоресцентных полос, называемых Q-полосами (Q.-bands). Это позволяет идентифицировать отдельные хромосомы. Анализ Q-полос выполняют с помощью флюоресцентного микроскопа.

Схема анализа ДНК методом FISH

При окрашивании по Гимзе (G-banding) хромосомы приобретают вид серии темных и светлых полос или бэндов (bands). G-окрашивание применяется чаще, чем Q-окрашивание, так как анализ выполняется с помощью светового микроскопа, а G-полосы, в отличие от Q-полос, не выцветают со временем. Наиболее широко применяется методика, называемая GTG-окрашиванием (G bands by trypsin using Giemsa), с предварительной обработкой трипсином.

R-бэндинг (обработка хромосом горячим спиртовым раствором перед окрашиванием по Гимзе) выявляет полосы, которые обратны G-полосам и называются R-полосами (reverse of G bands).

Помимо Q-, G- и R-окрашивания, позволяющих выявлять полосы вдоль всей длины хромосомы, существуют методики, специализированные для исследования отдельных хромосомных структур, в том числе конститутивного гетерохроматина (С-окрашивание — от англ. constitutive), теломерного района (Т-окрашивание) и района ядрышкового организатора (NOR-окрашивание — от англ. nucleolus organizing region). Размеры и положение С-полос уникальны для каждой хромосомы, но преимущественно они включают центромерныи район и используются при исследовании хромосомных транслокаций, вовлекающих центромерные районы хромосом.

Цитогенетический анализ опухолевых клеток затруднен в связи с неясной морфологией хромосом и слабой различимостью полос. Если в исследование взяты наиболее удобные для анализа метафазные пластинки, образец может быть ошибочно охарактеризован как цитогенетически нормальный.

С развитием методов рекомбинантной ДНК стало возможным использование гибридизации in situ для определения местоположения на хромосомах или в клеточном ядре любой ДНК- и РНК-последовательности. С ее помощью можно изучать и диагностировать онкологические и наследственные генетические болезни. Молекулярная гибридизация in situ является важным инструментом цитогенетических исследований, позволяет выявлять хромосомные перестройки, идентифицировать маркерные хромосомы, проводить быстрое кариотипирование клеточных линий. Важно, что подобный анализ можно проводить не только на метафазных хромосомах, но и на интерфазных ядрах.

Разрешающая способность «интерфазной цитогенетики» на два порядка выше, чем классической цитогенетики.

Несмотря на многоцелевое использование молекулярной гибридизации ДНК-ДНК (РНК) in situ, все модификации метода выполняются в соответствии с общими принципами. Существуют несколько вариантов, которые включают в себя несколько этапов: подготовка и мечение ДНК (РНК)-зонда, приготовление препаратов хромосом, собственно гибридизация, детекция гибридных молекул.

В 1980-х годах цитогенетическая методология обогатилась молекулярно-цитогенетическим методом, называемым флюоресцентной гибридизацией in situ (fluorescence in situ hybridization, FISH), который вскоре стал наиболее популярным. Суть этого метода заключается в гибридизации ДНК-зондов к специфическим последовательностям ДНК, меченных флюорохромами, с метафазными или интерфазными хромосомами, которые визуализируются флюоресцентной микроскопией. Определение нуклеотидной последовательности методом FISH выполняется непрямым способом, путем гибридизации синтетического олигонуклеотида (зонда) с анализируемой ДНК (называемой также матричной ДНК или ДНК-мишенью).

Если зонд синтезирован с включением флюоресцентных или антигенных молекул, которые распознаются флюоресцирующими антителами, становится возможной визуализация относительного положения зонда на анализируемой ДНК.

Флюорохром может быть связан с ДНК ковалентно (прямое мечение) или посредством иммуноцитохимических реакций, когда ДНК-зонд метят гаптеном (биотин, дигоксигенин), а флюорохром связан с алкалоидом авидином (стрептавидином), обладающим сильным сродством к биотину (или с антителами против биотина или дигоксигенина). При использовании гаптенов возможна амплификация флюоресцентного сигнала с помощью биотинилированных антител к авидину и вторичных антител, специфичных предыдущему слою антител и окрашенных флюорохромом.

Для амплификации флюоресцентного сигнала применяется метод «иммунных сэндвичей». Например, на препарат, изображенный на схеме, наносят биотинилированные антитела к авидину, а затем снова комплекс авидин-флюоресцеин. При необходимости цикл может быть повторен. Антитела в свою очередь выявляются с помощью ферментативного (например, авидинпероксидазы) или флюоресцентного детектора.

Метод FISH предназначен для выявления:
1) гибридных клеток;
2) транслокаций и других, в том числе числовых, хромосомных аномалий;
3) меченых хромосом в интерфазных и метафазных клетках.

Высококонтрастная флюоресцентная гибридизация достигается благодаря использованию флюоресцентных красителей разного цвета. С помощью двуцветной FISH выявляются тонкие структурные аномалии, например хромосомные транслокации, в том числе и неразличимые при дифференциальном окрашивании.

В настоящее время возможно выполнение многоцветной гибридизации in situ для одновременного окрашивания всех хромосом в сложном кариотипе с множественными числовыми и структурными аномалиями. Комбинация разных модифицирующих агентов и флюорохромных красителей позволяет одновременно выявлять несколько последовательностей ДНК в одном ядре (флюоресцеин дает зеленую флюоресценцию, техасский красный и родамин — красную, гидроксикумарин — голубую и т. д.). Сочетание пяти флюорохромов в разных пропорциях и компьютерный анализ изображений позволяет одновременно окрасить разным цветом все хромосомы и визуализировать 27 различных ДНК-зондов, которые служат уникальной меткой для каждой хромосомы. Эта методика называется многоцветной FISH (multicolor, или multiplex, fluorescence in situ hybridization, M-FISH).

Значение цитогенетических методов неодинаково при разных онкогематологических заболеваниях. Миелоидные клетки обычно легко кариотипируются при дифференциальном окрашивании, и FISH лишь подтверждает результаты рутинной цитогенетики. Лимфоидные клетки у больных хроническим лимфолейкозом и, особенно, множественной миеломой кариотипировать значительно сложнее из-за низкого уровня пролиферации (даже при использовании В-клеточных митогенов). В этом случае FISH демонстрирует в несколько раз большую частоту анеуплоидии, чем обычные цитогенетические методики.

Диагноз. Потомство клетки с приобретенной цитогенетической аномалией может иметь пролиферативное преимущество и давать начало клону — клеточной популяции, происходящей от одной клетки-предшественницы. Обнаружение клональных хромосомных аномалий способствует постановке диагноза клонального поражения костного мозга. Например, цитогенетический анализ позволяет установить диагноз миелодиспластического синдрома у пациентов с умеренной цитопенией или при наличии в аспирате костного мозга минимально выраженных качественных нарушений гемопоэза.

Присутствие специфических хромосомных аномалий помогает выделить подгруппы пациентов, которым требуется специфическая терапия. Например, транслокация t(15;17)(q22;qll-21) подтверждает диагноз острого промиелоцитарного лейкоза (ОМЛ — МЗ), в комплексном лечении которого используется ретиноевая кислота.

Прогноз. Результаты цитогенетического анализа имеют не только диагностическое, но и прогностическое значение. Например, обнаружение множественных хромосомных аномалий у больных острыми лейкозами до начала лечения является прогностически неблагоприятным и служит основанием для выполнения трансплантации костного мозга или стволовых клеток периферической крови в первой полной ремиссии.

Контроль результатов лечения. Цитогенетический анализ костного мозга пациентов после проведенного лечения помогает контролировать степень элиминации опухолевого клона и, следовательно, полноту ремиссии. Выявление хромосомных аномалий, характерных для опухолевых клеток данного пациента, является ранним признаком, свидетельствующим о приближающемся рецидиве.

Цитогенетический анализ имеет большое значение в диагностике и лечении гематологических заболеваний, которое все возрастает по мере совершенствования методологии и накопления знаний об этиологической и патогенетической роли хромосомных аномалий в развитии этих болезней.

источник

Цитогенетический анализ клеток костного мозга (кариотип) – исследование, целью которого является оценка количества и структуры хромосом клеток кроветворной ткани.

Стандартное кариотипирование клеток костного мозга, стандартная цитогенетика в метафазных пластинках.

Chromosome Analysis, Bone Marrow, Karyotype, Cytogenetics, Cytogenetic Analysis, Chromosome Studies, Chromosome Karyotype.

Дифференциальное окрашивание хромосом.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Общая информация об исследовании

Взятие костного мозга для исследования проводится посредством пункции кости. Манипуляцию выполняет врач. Чаще всего костный мозг аспирируется из грудины или задних остей подвздошных костей. После выбора места пункции и обработки кожи над ним раствором антисептика врач проводит послойную местную анестезию до надкостницы. После введения анестетика ждут наступления анестезии не менее одной минуты. Пункцию выполняют специальной иглой, которая имеет внутри стержень. Её продвигают сквозь мягкие ткани до надкостницы, затем с усилием внедряют вглубь костного вещества. После этого убирают стержень и шприцем набирают костный мозг. Во время аспирации возможно возникновение болевых ощущений из-за перепада давления в полости кости. Полученный костный мозг переливают в вакутейнер, содержащий гепарин натрия, и отправляют в лабораторию.

Большинство опухолей кроветворной системы связаны с возникновением генетических изменений в столовой клетке крови, которые приводят к её злокачественной трансформации и появлению опухолевого клона. Генетические нарушения специфичны для определенного заболевания, поэтому их обнаружение считается достоверным диагностическим критерием. Кроме того, наличие некоторых генетических аномалий может влиять на прогноз заболевания, его чувствительность к тем или иным способам лечения и, соответственно, помогает выбрать наилучшую тактику терапии. Стандартное цитогенетическое исследование клеток костного мозга представляет собой изучение количества и структуры хромосом клеток и позволяет выявить геномные (нарушения в количестве хромосом) и хромосомные (изменения в их структуре) мутации.

Хромосомы – структуры в ядре клетки, в которых компактно собрана генетическая информация в виде ДНК. Когда клетка находится в состоянии покоя, хромомосы упакованы в клеточном ядре и визуально различить их друг от друга невозможно. Однако в одну из фаз деления клетки, которая называется метафаза, хромосомы выстраиваются в одну плоскость в центре клетки, формируя так называемую метафазную пластинку. Именно такие метафазные пластинки и изучаются в процессе цитогенетического исследования. Кроветворные клетки костного мозга постоянно делятся, поэтому часть из них во время взятия как раз будет находиться в метафазе своего деления. Преимущество такого метода цитогенетического исследования в том, что оно не требует дополнительных воздействий на клетки для стимуляции деления и получения метафаз. После обработки биоматериала различными химическими веществами клетки фиксируют на предметных стеклах и производят окраску. Существует несколько методов окраски хромосом, каждый из которых позволяет лучше дифференцировать те или иные особенности их строения. Хромосомы анализируется как с помощью микроскопа, так и с использованием компьютерных аналитических систем, которые существенно повышают качество и скорость исследования.

Кариотипирование проводится как минимум на двадцати хорошо окрашенных, полных метафазных пластинках с хорошим разбросом хромосом. Исследователь подсчитывает их количество и проводит оценку структуры каждой путем сопоставления двух аналогичных хромосом и сравнения их с цитогенетическими картами.

Для чего используется исследование?

  • Для выявления хромосомных аномалий в клетках костного мозга при диагностике и последующем мониторинге эффективности лечения при заболеваниях системы кроветворения.

Когда назначается исследование?

  • Для верификации диагноза и определения прогностических факторов при злокачественных новообразованиях гемопоэтической ткани (острые и хронические лейкозы, лимфомы, множественная миелома и другие моноклональные гаммапатии, миелодиспластические синдромы).
  • В целях мониторинга эффективности лечения.
  • В целях мониторинга сохранения ремиссии заболевания.

Нормальный кариотип человека выглядит следующим образом:

46,ХХ – нормальный кариотип женщины,

46,XY – нормальный кариотип мужчины,

— где первая цифра — это общее количество хромосом, а после запятой перечислены половые хромосомы.

Количество проанализированных метафаз, а также метафаз, в которых выявлены мутации, записывается в квадратных скобках. Для записи генетических аномалий существуют специальные правила, соответственно которым будет написан результат исследования при выявлении какой-либо мутации.

Количественные аномалии хромосом записываются как их общее число, перечисление половых хромосом и номер отсутствующей или лишней хромосомы с соответствующим знаком минус или плюс.

Для обозначения структурных аномалий используются специальные буквенные символы:

t – транслокация – участок одной хромосомы переносится на другую,

del – делеция – потеря участка хромосомы,

inv – инверсия – поворот участка хромосомы на 180 градусов,

— после которых указывается номер хромосомы, на которой они обнаружены, а также ее участок.

В заключении цитогенетического исследования содержится информация о виде мутации и доле метафазных пластинок, в которой она выявлена.

Что может влиять на результат?

  • Соблюдение правил взятия и преаналитической подготовки биоматериала, опыт и квалификация врача-цитогенетика.
  • При аспирации костного мозга для нескольких анализов последние его порции могут быть значительно разведены периферической кровью. Поэтому материал для цитогенетического исследования необходимо набирать сразу после пункции. Разведение кровью приведет к невозможности получить необходимое количество метафазных пластинок, так как клетки периферической крови не находятся в состоянии деления.
  • Недостаточное количество костного мозга также может быть причиной невозможности правильного выполнения анализа.



В некоторых случаях стандартное цитогенетическое исследование неинформативно. Это бывает при недостаточном количестве метафазных пластинок в исследуемом образце, а также если изменения в хромосомах слишком малы и визуально не меняют ее структуру или количество клеток с мутацией на фоне лечения значительно сократилось. В такой ситуации рекомендуется выполнение исследования методом FISH .

  • Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоцитарная формула, СОЭ (с обязательной микроскопией мазка крови)
  • Миелограмма
  • Морфологическое исследование трепанобиоптата костного мозга
  • FISH-исследование для дифференциальной диагностики
Читайте также:  Хгч на каком сроке сдать анализ

Кто назначает исследование?

  1. Wintrobe’s clinical hematology / editors, John P. Greer, Daniel A. Arber, Bertil Glader, Alan F. List, Robert T. Means Jr., Frixos Paraskevas, George M. Rodgers. – 13th edition. Lippincott Williams & Wilkins, 2014. Pages 46-56.
  2. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. – T. I / Под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. С. 516-519, 709-719.

источник


На сегодняшний день кариотипирование (или цитогенетический метод исследования) является самым востребованным способом генетической диагностики. Его используют для изучения отклонений в хромосомах человека. В данной статье мы расскажем, что представляет собой этот метод исследования, о показаниях для его осуществления, а также о процедуре его проведения.

Кариотип — это полный набор хромосом, свойственный человеку. Он описывается такими характеристиками:

  • число хромосом;
  • размер;
  • длина плеч;
  • позиция центромер;
  • паттерны окрашивания;
  • дефекты.

Норма для человека — 46 хромосом (по 23 хромосомы от отца и матери). Они отвечают за передачу наследственных признаков в роду (цвет глаз, волос, строение костно-мышечной системы, физическую выносливость и прочее). Запись нормального мужского кариотипа — 46 XY, женского — 46 XX.

Иногда в кариотипе возможны аномалии в структуре или количестве хромосом. Эти нарушения происходят на ранних этапах развития организма. При осуществлении цитогенетического анализа (кариотипирования) и происходит определение таких нарушений.

Важно! Хромосомные аномалии возможны у человека без видимых отклонений, они могут стать причиной бесплодия или рождения детей с пороками развития.

Количество людей с хромосомными аномалиями невелико, обычно это 4-5 человек из 1000.

В идеале все супруги, имеющие желание завести малыша, должны проходить кариотипирование, даже при отсутствии показаний для этого. Они могут носить аномальную хромосому патологических болезней далеких родственников, что может передаться детям даже при отсутствии такого заболевания у самих будущих родителей.

Анализ поможет выявить такие аномалии и определить процент рождения ребенка с патологией у пары. Обычно исследование проводят еще при планировании зачатия, но не исключено его проведение и при беременности женщины.
Направление для проведения цитогенетического метода исследования может дать репродуктолог или генетик. В редких случаях пару направляет на эту процедуру гинеколог или уролог.

Знаете ли вы? Существует генная мутация адерматоглифия, в результате которой у человека отсутствуют отпечатки пальцев. В мире известны четыре семьи с такой аномалией.

Эта диагностика проводится как по собственному желанию будущих родителей, так и при наличии некоторых медицинских показателей.

Обязательные показания, при наличии которых паре рекомендован цитогенетический анализ:

  • достижение 35-летнего возраста одним из супругов или обоими;
  • подозрение на бесплодие;

  • безуспешное многократное проведение искусственного оплодотворения;
  • имеющееся наследственное заболевание в семьях пары;
  • нарушения в образовании и развитии сперматозоидов у мужчины;
  • нарушенный гормональный фон у женщины;

Так как гены передаются от одного поколения к другому, то возможно проявление наследственных заболеваний. По наследству могут передаться такие заболевания, как: муковисцидоз, гипотиреоз, энурез и галактоземия.

  • бесплодие без видимых на то причин.

Подготовка к кариотипированию не вызывает особых сложностей. Эта процедура осуществляется один раз за всю жизнь, ведь кариотип не меняется с течением времени. Поэтому врачи рекомендуют накануне исследования:

  • хорошо отдохнуть и обезопасить себя от стрессов;
  • за две недели до сдачи анализа прекратить прием антибиотиков;
  • за две недели до применения цитогенетического метода исследования не употреблять алкоголь, сигареты и наркотические средства.


Важно! В отличие от других видов исследования, кровь для кариотипирования не сдается натощак.

При обострении каких-либо болезней при подготовке к анализу рекомендуется на время отложить исследование.

Для проведения анализа на кариотип каждый из супругов сдает венозную кровь в количестве 1-2 мл для исследования лимфоцитов в ней.

Клетка должна быть в фазе митоза, именно тогда она передает дочерним клеткам генетический материал. Для стимуляции митоза применяют вещество митоген, с помощью которого через несколько дней специалист уже может наблюдать хромосомы с помощью микроскопа.

Для осуществления цитогенетических методов диагностики нужно в среднем 12-15 лимфоцитов, этого будет достаточно для того, чтобы выявить хромосомные несоответствия.

Далее готовятся специальные мазки на стекле, на которые наносят окрашивающее вещество. После проведения окрашивания четко просматривается индивидуальная исчерченность хромосом.

После окрашенные мазки анализируются для определения в каждом из них структуры и общего количества хромосом.

Результаты анализа крови на кариотип обычно готовятся две недели. Интерпретирует их врач-генетик. Он информирует о наличии или отсутствии нарушений в кариотипе и чем это может навредить ребенку.

Знаете ли вы? Оптимизм и пессимизм программируется на генетическом уровне и зависит от концентрации нейролипидов Y в мозге.

Анализ в норме выглядит как 46 ХХ или 46 XY. При проведении исследования на кариотип могут быть выявлены такие отклонения:

  • трисомия — наличие трех хромосом вместо пары (наиболее известный пример — синдром Дауна);
  • делеция — утраченный участок хромосомы;
  • моносомия — имеется только одна хромосома из пары;
  • инверсия — изменение порядка расположения генов в хромосоме;
  • дупликация — дублирование фрагмента хромосомы;
  • транслокация — соединение части хромосомы с другой частью хромосомы.


Кроме того, цитогенетический метод позволяет определить предрасположенность на генетическом уровне к некоторым болезням (сахарному диабету, проблемам с сердцем, заболеваниям суставов и прочим).

Обнаружив отклонения в анализе у одного из супругов при планировании ребенка, генетик информирует супругов о возможности рождения в их паре больного малыша и возможных последствиях этого.

Дальнейшее решение принимают сами супруги: отказаться от планов завести ребенка, пойти на риск или использовать сперму или яйцеклетку донора.

Если аномалии в хромосомах выявлены в процессе беременности (особенно если отклонения обнаружены у эмбриона), врачи рекомендуют женщине ее прервать. Однако проявлять настойчивость в этой рекомендации они не имеют права, решение принимает будущая мать.


Если вероятность того, что малыш родится с патологией, невысока, врач назначает специальные витамины, снижающие возможность рождения больного ребенка.

Кариотипирование в последнее время становится популярным видом диагностики. Благодаря этой процедуре возможно отследить врожденные пороки развития и предрасположенность к ним, что особо важно для супругов, планирующих ребенка. Пройдя такую процедуру исследования, пара сможет определить вероятность рождения здорового малыша.

Цитогенетическое обследование — анализ на выявление нарушений хромосомного набора человека. Хромосомы представляют собой плотно упакованные нити ДНК, которая содержит информацию о геноме человека. Количество и структура хромосом строго специфична для каждого вида.

У человека в ядрах соматических (не половых) клеток содержится в норме 46 хромосом (23 пары). Одна из пар — половые хромосомы — определяет пол человека. У женщины имеется 2 X хромосомы, такой кариотип обозначается как 46XX, у мужчины есть одна X и одна Y хромосома (кариотип 46XY).

Неполовые хромосомы называются аутосомами.

Хромосомы в обычном состоянии клетки в ядре не видны, они становятся видны под микроскопом только на определенных фазах деления клеток. Для изучения кариотипа используются клетки в метафазе митоза.

Для проведения исследования у пациента берут кровь и выделяют из нее уже известные Вам лимфоциты. Для того, чтобы заставить их делиться нужна чужеродная стимуляция. Однако при кариотипировании используются специальные вещества (митогены), которые заставляют лимфоциты делиться независимо от их специфичности. В этом главное отличие от СКЛ. (Там никакие химические стимуляторы не применяются).

Через несколько дней деления культура обрабатывается специальным веществом, которое останавливает процесс деления клеток именно на той стадии, когда видны хромосомы.

Из клеток культуры готовятся специальные мазки на стеклах, которые будут использованы для исследования.

Для получения дополнительной информации о структуре хромосом используется специальная окраска (G-бэндинг) в результате которой каждая хромосома приобретает специфическую поперечную исчерченность. Каждая такая полоска называется G-блоком.

Теперь хромосомы полностью готовы для анализа.

Первая стадия анализа называется кариологией. В большинстве центров, производящим генетическое исследование анализ ограничивается только этой стадией. Специалист генетик анализирует под микроскопом 12-15 клеток на предмет выявления количественных и структурных аберраций.

К количественным аберрациям относятся изменения числа хромосом. Например, при синдроме Дауна имеется лишняя 21-я хромосома. Структурные аберрации представляют собой изменение самих хромосом (инверсия — поворот участка хромосомы на 180.

, делеция — выпадение участка хромосомы, транслокация — перенос части одной хромосомы на другую хромосому, и т. д.). Аберрации могут носить регулярный и нерегулярный характер. Регулярные аберрации обнаруживаются в большом проценте клеток или во всех клетках. Они возникают в момент зачатия или в первые дни после зачатия.

Нерегулярные мутации чаще всего являются свидетельством дейстия на организм неблагоприятных факторов (радиация, химические вредности и пр.).

Для выяснения следов действия вредных факторов на геном анализа 12-15 клеток бывает недостаточно (в большинстве случаев после такого анализа пациенты получают узенькую бумажку, в которой указано, что он мужчина, а она женщина).

Поэтому следующей стадией генетического обследования, которая очень важна для пациентов с бесплодием и невынашиванием беременности, является анализ на аберрации. Это расширенное генетическое обследование, при котором подробно анализируется 100 клеток, и расчитывается процент аномальных метафаз. Этот анализ хорошо выявляет возможные следы действия вредных факторов на геном человека. Из-за трудоемкости анализа (на исследование одного человека уходит целый рабочий день специалиста очень высокой квалификации) немногие медицинские центры делают анализ на аберрации.

Цитогенетическое обследование позволяет:

  1. Выявить такие случаи бесплодия или невынашивания беременности, когда шансы появления потомства у одного из супругов резко снижены или отсутствуют вовсе.
  2. Выявить случаи значительного повышения нестабильности генома, когда специальное лечение (антиоксиданты и иммуномодуляторы) позволяет в какой-то степени снизить риск развития сбоев при зачатии.

Цитогенетическое исследование изучает связи между наследственными факторами и ядерными структурами соматических клеток человека.

Данные методы анализа широко используются в биологии и медицине для определения происхождения, эволюции, изменчивости живых существ на протяжении филогенеза и онтогенеза.

Особое внимание уделяется индивидуальным генетическим особенностям. Именно поэтому главным предметом, с которым работает цитогенетический метод исследования, является хромосомный набор человека, животных и растений.

  • Изменения в хромосомах, передаваясь по наследству, определяют признаки организма, его подверженность различным заболеваниям, устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды.
  • Именно хромосомы определяют передачу некоторых заболеваний, поэтому по их набору и структурным изменениям можно увидеть предрасположенность конкретного человека к развитию онкологических и других тяжелых болезней.
  • Разнообразные структурные перестройки хромосом, аномалии хромосомного набора выявляет цитогенетический анализ и исследование.
  • Такие методики применяются для современной диагностики опасных заболеваний на начальных стадиях их развития.
  • На ранних стадиях беременности применение цитогенетического исследования хромосом плода позволяет определить пол будущего ребенка на клеточном уровне.

Высокотехнологичное оборудование последнего поколения, проверенные методики исследования позволяют обнаруживать и предотвращать онкологические заболевания и генетические патологии.

  1. Точная диагностика дает возможность определить наиболее оптимальную тактику лечения, которая будет способствовать положительному терапевтическому результату.
  2. Успешность такой процедуры зависит от качества, точности оборудования, квалификации, опыта медицинского персонала.
  3. Точные данные анализа хромосом определяют успешность всего последующего лечения, поэтому необходимо стараться с первого раза получить правильные результаты.

Экономить на таких процедурах не рекомендуется. Благодаря своей точности цитогенетическая методика исследования может выявить малейшие признаки серьезных заболеваний.

READ Зачем проводят посев эякулята?

Иногда данный вид диагностики оказывается единственно возможным. Эта технология исследования позволяет создать большое количество копий ДНК, которые исследуются различными способами, повышая достоверность результатов.

Выявленная на ранних стадиях болезнь лечится намного легче, а эффективная быстрая терапия зачастую спасает жизнь.

Хромосомный набор (кариотип) изучается несколькими способами, которые используют различный биологический материал для анализов.

Исследование кариотип чаще всего работает с венозной кровью, которая смешивается в пробирке с литием и гепарином.

Забор крови производится в количестве 2 мл, после чего она содержится внутри питательной среды на протяжении 3 суток. Только после этого полученный материал фиксируется и исследуется под микроскопом.

За месяц до анализа хромосом следует отказаться от приема антибиотиков, кроме того, такие процедуры не проводятся при простудных заболеваниях.

Исследования кариотипа (кариотипирование) анализирует с помощью методики световой микроскопии форму, размер, число хромосом, используя специальное окрашивание. Нормальные показатели у мужчин обозначаются 46,XY, а у женщин – 46,XX.

Кариотипирование исследует структурные аномалии генетического материала, которые связаны с разрывами хромосом. Эти разрушения компенсируются с помощью различных нездоровых аномальных комбинаций.

  • С развитием современной медицинской техники появляются новые цитогенетические методики исследования, которые эффективно идентифицируют такие патологические изменения хромосом.
  • Если существуют подозрения на генетические отклонения в развитии эмбриона человека, то отдельно производится цитологический анализ плода.
  • Современные медицинские центры с хорошим оборудованием и квалифицированным персоналом выявляют различные пороки развития, хромосомные болезни, с достаточно высокой точностью определяют возможности благополучно выносить ребенка.
  • Если есть подозрения на онкологические заболевания органов системы кроветворения, то назначается цитологическое исследование костного мозга.
  • Такие анализы проводятся только в медицинских учреждениях, которые имеют специальное оборудование и квалифицированный персонал.

Это вызвано тем, что забор биологического материала для анализа и исследования связан с опасностью для здоровья и жизни.

  1. С целью исключения хромосомных заболеваний плода на 3-4 месяце беременности проводится анализ хориона, который исследует не менее 20 клеток системы кроветворения.
  2. READ Как сдается посев на уреаплазму?
  3. Такое тестирование поможет предвидеть такие патологии, как болезнь Хантера, синдром Дауна и многие другие заболевания.
  4. Изменение набора хромосом при онкологических процессах может быть использовано для ранней диагностики рака, поэтому диагностические исследования на цитологическом уровне активно развиваются с ростом технического прогресса.

Подробное изучение кариотипа проводится для решения следующих конкретных задач:

  • уточнения диагностического основания для назначения оптимального лечения онкологических заболеваний;
  • выявления причины врожденных заболеваний ребенка на генетическом уровне;
  • нахождение генетических причин выкидыша, женского бесплодия;
  • выявление последствий воздействия вредных факторов на работе;
  • обнаружения аномальных хромосом у плода.
  • Таким образом, показаниями к проведению подобного анализа являются бесплодие, прерывание беременности, подозрение на хромосомные патологии, отсутствие менструаций у женщин половозрелого возраста, нарушения и задержки полового развития.
  • Видео:
  • Хромосомные аномалии у плода нередко могут становиться причиной неразвивающейся беременности.
  • Кроме того, кариотипирование рекомендуется при планировании беременности, проводится обязательно для доноров спермы и яйцеклеток.
  • В зависимости от уровней проведения анализ кариотипа бывает двух видов:
  • Если нарушение нормального кариотипа происходит на ранних стадиях полового развития человека, то при слиянии половых клеток и образовании зиготы такие аномалии сохраняются.

В дальнейшем развитии эмбрион сохраняет патологические неправильные хромосомы. Такое положение приводит к патологическим изменениям индивидуального развития, которые нередко оказываются нежизнеспособными.

Однако бывает положение, когда изначально при делении зиготы развивается несколько линий делений клеток, которые имеют разные кариотипы. Это позволяют выявить обычные цитогенетические методы исследования.

Молекулярное кариотипирование является самым современным методом исследования генома человека. С помощью такого анализа появилась возможность выявлять различные вариации числа копий генов.

Такие патологии характеризуются потерями участков молекул ДНК, которые содержат важную генетическую информацию. Все это приводит к умственной отсталости, эпилепсии, раку, аутизму.

  1. С помощью этого метода можно достаточно точно определить гены, которые находятся в области перестройки, выяснить их непрямой или непосредственный вклад на развитие генетических заболеваний.
  2. READ Нормы анализа на гормоны у мужчин
  3. На сегодняшний день этот метод является важнейшим инструментом для постановки точного диагноза большинства генетических патологий.

Результаты исследования будут не достоверными при следующих условиях:

  • менее чем за две недели до сдачи материала были применены препараты (лекарства, витамины, БАД, пищевые добавки);
  • пациент проходит курс химиотерапии;
  • наличие инфекционного заболевания.

Забор материала проводится на полный желудок, поэтому за час или два до процедуры необходимо покушать.

Эта процедура необходима для стимулирования их деления. Это связано с тем, что возможности цитогенетического метода напрямую зависят от количества клеток, которые находятся на стадии метафазы, в тот момент когда хромосомы собраны наиболее компактно. Длительность культивирования, как правило, 72 часа.

Увеличению числа метафазных клеток способствует введение в завершении процесса колхицина. Он приостанавливает на стадии метафазы деление, разрушает его веретено и повышает конденсацию хромосом. Затем клетки перемещаются в гипотонический раствор.

Он провоцирует разрыв ядерной оболочки и свободное движение хромосом в цитоплазме.

Для полноценного вынашивания и рождения здоровых детей проведение процедуры кариотипирования необходимо каждой паре. Поскольку с возрастными изменениями возможны хромосомные изменения, анализ в обязательном порядке рекомендуется женщинам, планирующим беременность после 35 лет. Это позволяет предупредить самопроизвольные аборты, остановку развития плода и неспособность к зачатию.

Если супруги уже имеют ребенка с проблемами в развитии, то перед планированием следующей беременности генетическое обследование настоятельно рекомендуется.

Анализ кариотипа также необходим для лиц, имеющих родственников с генетическими изменениями совокупности хромосом, для лиц, которые в процессе своей профессиональной деятельности постоянно подвергаются воздействию вредных факторов (физических, радиационных, химических).

Основной ее задачей является анализ генетического многообразия в разнообразии генов отдельных территориальных общностей, наций, групп. В данном случае необходимо подчеркнуть принципиально важную идею.

Благодаря этногеномике генетическая хромосомная механика стала влиять не только на имеющие определенное родство виды науки о терапии и жизнедеятельности, но и на достаточно отчужденные области, как, например, история.

Исследование кариотипа позволяет идентифицировать как числовые, так и структурные дефекты. Количественные отклонения предполагают либо слишком малое, либо слишком большое число хромосом, структурные отклонения могут охватывать широкий спектр хромосомных недостатков.

Изменение хромосомной структуры может принимать несколько форм:

Предполагает перенос материала из одной хромосомы в другую. Происходят с частотой 1/500 живорождённых младенцев. Транслокации могут быть унаследованы от родителя-носителя или появиться de novo (заново) без других затронутых членов семьи.

Существует два основных типа транслокаций.

  1. Взаимная — обмен сегментов из двух разных хромосом. Носители взаимной транслокации обычно фенотипически нормальны, но у них увеличенный риск выкидыша.
  2. Робертсоновская транслокация — вся хромосома прикреплена к центральной части другой хромосомы. Носители робертсоновских транслокаций обычно фенотипически нормальны. Тем не менее, у них увеличивается риск выкидыша и рождения ребёнка с хромосомным отклонением.

Редко транслокации могут включать 3 или более хромосом. Другой, менее распространенный тип — это инсерционная транслокация, когда фрагмент хромосомного материала разрывается, а затем повторно вставляется в ту же хромосому в другом месте или прикрепляется к иной хромосоме.

При инверсии случается разрыв одной хромосомы в 2 точках; сломанный кусок затем переворачивается и прикрепляется к той же хромосоме. Инверсии бывают у 1 из 100 младенцев.

Существует 2 типа инверсий:

  • перицентрическая — разрывы находятся на 2 противоположных плечах хромосомы и включают центральную часть. Данный тип инверсии обычно обнаруживается, потому что они изменяют положение центромер;
  • парацентрическая — разрывы происходят только в 1 плече.

Носители таких структурных аномалий обычно фенотипически нормальны, но они подвержены повышенному риску выкидышей, как правило, при парацентрических инверсиях и рождению хромосомно-аномальнмого потомства при перицентрических инверсиях.

Покажет ли флюорография воспаление легких?

Делеция подразумевает потерю хромосомного материала и, в зависимости от их местоположения, они могут быть классифицированы как терминальные (на концах хромосом) или интерстициальные (в плечах хромосомы). Они могут быть изолированными или встречаться вместе с дублированием другого сегмента хромосомы. Делеция обычно связана с умственной отсталостью и пороками развития.

[16-012] Цитогенетический анализ клеток костного мозга (кариотип)
  • Цитогенетический анализ клеток костного мозга (кариотип) – исследование, целью которого является оценка количества и структуры хромосом клеток кроветворной ткани.
  • Синонимы русские
  • Стандартное кариотипирование клеток костного мозга, стандартная цитогенетика в метафазных пластинках.
  • Синонимы английские
  • Chromosome Analysis, Bone Marrow, Karyotype, Cytogenetics, Cytogenetic Analysis, Chromosome Studies, Chromosome Karyotype.
  • Метод исследования
  • Дифференциальное окрашивание хромосом.
  • Какой биоматериал можно использовать для исследования?
  • Костный мозг.
  • Общая информация об исследовании

Взятие костного мозга для исследования проводится посредством пункции кости. Манипуляцию выполняет врач. Чаще всего костный мозг аспирируется из грудины или задних остей подвздошных костей.

После выбора места пункции и обработки кожи над ним раствором антисептика врач проводит послойную местную анестезию до надкостницы. После введения анестетика ждут наступления анестезии не менее одной минуты. Пункцию выполняют специальной иглой, которая имеет внутри стержень.

Читайте также:  Какие анализы нужны для диагностики диабета

Её продвигают сквозь мягкие ткани до надкостницы, затем с усилием внедряют вглубь костного вещества. После этого убирают стержень и шприцем набирают костный мозг. Во время аспирации возможно возникновение болевых ощущений из-за перепада давления в полости кости.

Полученный костный мозг переливают в вакутейнер, содержащий гепарин натрия, и отправляют в лабораторию.

Большинство опухолей кроветворной системы связаны с возникновением генетических изменений в столовой клетке крови, которые приводят к её злокачественной трансформации и появлению опухолевого клона. Генетические нарушения специфичны для определенного заболевания, поэтому их обнаружение считается достоверным диагностическим критерием.

Кроме того, наличие некоторых генетических аномалий может влиять на прогноз заболевания, его чувствительность к тем или иным способам лечения и, соответственно, помогает выбрать наилучшую тактику терапии.

Стандартное цитогенетическое исследование клеток костного мозга представляет собой изучение количества и структуры хромосом клеток и позволяет выявить геномные (нарушения в количестве хромосом) и хромосомные (изменения в их структуре) мутации.

Хромосомы – структуры в ядре клетки, в которых компактно собрана генетическая информация в виде ДНК. Когда клетка находится в состоянии покоя, хромомосы упакованы в клеточном ядре и визуально различить их друг от друга невозможно.

Однако в одну из фаз деления клетки, которая называется метафаза, хромосомы выстраиваются в одну плоскость в центре клетки, формируя так называемую метафазную пластинку. Именно такие метафазные пластинки и изучаются в процессе цитогенетического исследования.

Кроветворные клетки костного мозга постоянно делятся, поэтому часть из них во время взятия как раз будет находиться в метафазе своего деления. Преимущество такого метода цитогенетического исследования в том, что оно не требует дополнительных воздействий на клетки для стимуляции деления и получения метафаз.

После обработки биоматериала различными химическими веществами клетки фиксируют на предметных стеклах и производят окраску. Существует несколько методов окраски хромосом, каждый из которых позволяет лучше дифференцировать те или иные особенности их строения.

Хромосомы анализируется как с помощью микроскопа, так и с использованием компьютерных аналитических систем, которые существенно повышают качество и скорость исследования.

Кариотипирование проводится как минимум на двадцати хорошо окрашенных, полных метафазных пластинках с хорошим разбросом хромосом. Исследователь подсчитывает их количество и проводит оценку структуры каждой путем сопоставления двух аналогичных хромосом и сравнения их с цитогенетическими картами.

Для чего используется исследование?

  • Для выявления хромосомных аномалий в клетках костного мозга при диагностике и последующем мониторинге эффективности лечения при заболеваниях системы кроветворения.

Когда назначается исследование?

  • Для верификации диагноза и определения прогностических факторов при злокачественных новообразованиях гемопоэтической ткани (острые и хронические лейкозы, лимфомы, множественная миелома и другие моноклональные гаммапатии, миелодиспластические синдромы).
  • В целях мониторинга эффективности лечения.
  • В целях мониторинга сохранения ремиссии заболевания.

Что означают результаты?

Нормальный кариотип человека выглядит следующим образом:

  • 46,ХХ – нормальный кариотип женщины,
  • 46,XY – нормальный кариотип мужчины,

— где первая цифра — это общее количество хромосом, а после запятой перечислены половые хромосомы.

Количество проанализированных метафаз, а также метафаз, в которых выявлены мутации, записывается в квадратных скобках. Для записи генетических аномалий существуют специальные правила, соответственно которым будет написан результат исследования при выявлении какой-либо мутации.

Количественные аномалии хромосом записываются как их общее число, перечисление половых хромосом и номер отсутствующей или лишней хромосомы с соответствующим знаком минус или плюс.

Для обозначения структурных аномалий используются специальные буквенные символы:

  • t – транслокация – участок одной хромосомы переносится на другую,
  • del – делеция – потеря участка хромосомы,
  • inv – инверсия – поворот участка хромосомы на 180 градусов,
  1. — после которых указывается номер хромосомы, на которой они обнаружены, а также ее участок.
  2. В заключении цитогенетического исследования содержится информация о виде мутации и доле метафазных пластинок, в которой она выявлена.
  3. Что может влиять на результат?
  • Соблюдение правил взятия и преаналитической подготовки биоматериала, опыт и квалификация врача-цитогенетика.
  • При аспирации костного мозга для нескольких анализов последние его порции могут быть значительно разведены периферической кровью. Поэтому материал для цитогенетического исследования необходимо набирать сразу после пункции. Разведение кровью приведет к невозможности получить необходимое количество метафазных пластинок, так как клетки периферической крови не находятся в состоянии деления.
  • Недостаточное количество костного мозга также может быть причиной невозможности правильного выполнения анализа.

Важные замечания

В некоторых случаях стандартное цитогенетическое исследование неинформативно. Это бывает при недостаточном количестве метафазных пластинок в исследуемом образце, а также если изменения в хромосомах слишком малы и визуально не меняют ее структуру или количество клеток с мутацией на фоне лечения значительно сократилось. В такой ситуации рекомендуется выполнение исследования методом FISH.

Также рекомендуется

  • Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоцитарная формула, СОЭ (с обязательной микроскопией мазка крови)
  • Миелограмма
  • Морфологическое исследование трепанобиоптата костного мозга
  • FISH-исследование для дифференциальной диагностики
  • Кто назначает исследование?
  • Гематолог, онколог.
  • Литература
  1. Wintrobe’s clinical hematology / editors, John P. Greer, Daniel A. Arber, Bertil Glader, Alan F. List, Robert T. Means Jr., Frixos Paraskevas, George M. Rodgers. – 13th edition. Lippincott Williams & Wilkins, 2014. Pages 46-56.
  2. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. – T. I / Под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. С. 516-519, 709-719.

Это анализ, позволяющий установить изменения в хромосомном аппарате клеток, прежде всего, аномалии числа хромосом и наличие структурных перестроек. Цитогенетический анализ используется в диагностике многих врожденных и приобретенных заболеваний.

Обнаруженная хромосомная патология может являться причиной первичного мужского и женского бесплодия, а также тяжелых хромосомных заболеваний у детей, например, синдром Дауна (дополнительная 21 хромосома в кариотипе). Нарушения могут затрагивать и половые хромосомы. Так при синдроме Клайнфельтера в кариотипе мужчины имеется дополнительная Х хромосома.

Цитогенетическое исследование проводятся для того, чтобы:

  • определить причину врожденных дефектов болезни ребенка;
  • выяснить, являются ли хромосомы у взрослого человека аномальными, как это влияет на его здоровье и как это может повлиять на здоровье его будущего ребенка;
  • определить, является ли дефект хромосомы причиной бесплодия женщины или причиной выкидыша;
  • определить пол человека, определяя наличие хромосомы Y. Это может быть сделано, когда пол новорожденного не ясен (гермафродитизм);
  • супружеские пары, планирующие беременность с помощью вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), могли избежать многочисленных отрицательных результатов проведения программы экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), причиной которых могут стать не выявленные хромосомные абберации.

Многие наследственные патологии могут не проявляться на протяжении нескольких поколений. Поэтому оптимально – сдавать анализы всем супругам на этапе планирования беременности даже при отсутствии показаний.

В случае наличия хотя бы одного из приведенных ниже факторов рекомендуется сдать кровь на цитогенетический анализ:

  • бесплодие;
  • невынашивание беременности;
  • подозрение на хромосомную патологию у ребенка или взрослого;
  • задержка полового развития;
  • отсутствие менструаций;
  • пороки развития;
  • кариотипирование проводится для доноров яйцеклеток и сперматозоидов, а также рекомендовано всем супружеским парам при планировании беременности.

Для анализа необходимы кровяные клетки. Поэтому исключают влияние разных факторов, осложняющих их рост. В противном случае результаты получаются неинформативными.

Не допускается сдача крови при наличии острых заболеваний или обострении хронических. Примерно за 2 недели до предполагаемой даты отказываются от приема любых медикаментозных препаратов, в особенности антибиотиков.

Употребление алкоголя, а также курение тоже нужно исключить.

Цитогенетический анализ обычно проводится в течение 20-30 дней с момента поступления образца в лабораторию. По результатам анализа обязательно получить консультацию врача-генетика, который даст Вам исчерпывающую информацию по данным проведенного исследования.

Социальные кнопки для Joomla

Цитогенетика
— это область генетики, связанная с
изучением хромосом. Исследование
хромосом при психической патологии
показало, что диагностическое значение
этот метод имеет в основном при умственной
отсталости.

При неврозах, эндогенных
психозах, алкоголизме и других видах
психической патологии хромосомные
изменения, как правило, не обнаруживаются.
Среди новорожденных частота хромосомной
патологии равна примерно 0,6 %.

Хромосомные
болезни были известны еще до открытия
самих хромосом (например, синдромы
Клайнфельтера и Шерешевского — Тернера).
Использование термина «болезнь»
для хромосомной патологии не совсем
верно, поскольку для любой болезни
характерен тот или иной тип ее развития,
т.е.

закономерная смена симптомов и
синдромов во времени. В случае же
хромосомных аномалий совокупность
специфических признаков больного —
его фенотип является врожденным и
практически не меняющимся.

Большинство
случаев хромосомных нарушений возникает
спорадически в половых клетках здоровых
родителей или на стадии первых делений
зиготы. Хромосомные нарушения в половых
клетках приводят кизменению кариотипа,
т.е. совокупности количественных и
качественных признаков хромосом, во
всех клетках организма.

Если же хромосомные
изменения возникают на ранних стадиях
развития эмбриона, то они являются
причиной развития мозаицизма. О мозаицизме
говорят в тех случаях, когда имеются
клетки с нормальным и измененным
кариотипом. В этом случае индивиды имеют
более «стертые» проявления
заболевания, и чем больше клеток с
аномальным кариотипом, тем больше
выражены клинические проявления
заболевания.

Материалом
для микроскопического исследования
хромосом служат в основном лейкоциты
крови, реже для этой цели используются
культуры клеток кожи или костного мозга.
Хромосомные аномалии могут возникать
в половых и соматических клетках.

Они
представляют собой изменение числа
хромосом — наличие добавочных хромосом
или отсутствие хромосомы, или их
перестройку, т.е. структурные изменения.

Структурные изменения бывают
внутрихромосомными — такими как делеция
(утрата части хромосомы) или дупликация
(удвоение участка хромосомы), а также
межхромосомными — транслокация (обмен
участками между хромосомами) и др.

При
описании кариотипа индивида указывают
общее число хромосом, затем состав
половых хромосом, наличие транслокации
или мозаицизма и т.д. Например, запись
46XY означает нормальный мужской кариотип;
46ХХ — нормальный женский кариотип. Если
указано 47XXY, то это кариотип синдрома
Клайнфельтера, когда имеется дополнительная
Х-хромосома.

Кариотип 45X0 соответствует
синдрому Шерешевского — Тернера,
обусловленному отсутствием одной
Х-хромосомы. Добавочная аутосомная
хромосома указывается своим номером и
знаком плюс, например, 47ХХ, 21+ обозначает
кариотип девочки с лишней 21-й хромосомой
(болезнь Дауна), а утрата хромосомы
обозначается соответствующим номером
и знаком минус.

Транслокация обозначается
буквой «t» с указанием номеров
хромосом, которые обменялись участками,
например 45XY, t(14+21). Наличие мозаичных
клеток обозначается соответствующими
кариотипами с использованием знака
дроби, например 45X0/46, XX — мозаичность
по синдрому Шерешевского — Тернера
(45X0).

При описании кариотипов используются
также и другие символы, с правилами
применения которых можно ознакомиться
в специальных руководствах.

В
случае хромосомной патологии почти все
клинические проявления сопровождаются
множественными нарушениями в строении
тела и психики, причем их выраженность
сильно варьирует при одних и тех же
хромосомных аномалиях.

Например, при
болезни Дауна поражение психики
проявляется слабоумием от легкой до
тяжелой степени.

Было также отмечено,
что у больных с аномалиями аутосомных
хромосом интеллект нарушается в большей
степени, чем при аномалиях половых
хромосом.

Цитогенетические исследования — совокупность методов исследования связи между явлением наследственности и строением клеток (особенно структур клеточного ядра). Цитогенетические исследования играют важную роль в медико-биологических работах, так как с их помощью выясняют генетические особенности, изменчивость (см.

), происхождение и эволюцию живых существ.
Объектом цитогенетических исследований служат в первую очередь хромосомы (см.) человека, животных и растений, имеющие специфические для каждого вида свойства (количество, размеры, особенности строения) и образующие характерный для данного организма кариотип.

Поэтому методы цитогенетических исследований используются при построении естественных классификаций живых организмов.

В цитогенетических исследованиях уделяют особое внимание полиплоидии — явлению, связанному с кратным увеличением числа хромосом, сопровождающимся появлением целого ряда новых свойств (увеличение общих размеров, вкусовых качеств фруктов и овощей, жизнестойкости у растений и т. д.).

Разработка проблемы полиплоидии имеет практическое значение в сельском хозяйстве, в селекции растений и животных.
С помощью цитогенетических исследований обнаруживают изменения в хромосомах, передающиеся потомству и определенным образом влияющие на признаки организма.

Изучают вредные хромосомные перестройки, утрату, выпадение или добавление отдельных хромосом или участков хромосом. Они позволяют выявить участие наследственного фактора в возникновении ряда заболеваний человека (см. Наследственные болезни), в том числе нарушений развития, предрасположенность к злокачественным новообразованиям и т. д. Цитогенетические исследования привели к правильному пониманию природы лучевой болезни.

С помощью цитогенетических исследований установлено, например, что в ядрах клеток различных тканей и органов, но только у самок, присутствуют интенсивно окрашиваемые специальными красителями образования, так называемые тельца Барра или половой хроматин (см.).

Оказалось, что половой хроматин встречается у многих животных и у человека.

Открытие полового хроматина позволило определять пол человека на клеточном уровне (это имеет особое значение для судебной медицины), диагностировать пол эмбриона на ранних стадиях беременности и решать ряд других вопросов медицинской практики.

См. также Генетика, Наследственность.

Цитогенетические исследования — микроскопическое изучение особых структур клетки, обусловливающих процессы наследования и развития.
Цитогенетические исследования получают все более широкое применение в клинической медицине. Наиболее простым, быстрым и доступным методом цитогенетического анализа является исследование полового хроматина.

Половой хроматин представляет собой хроматиновое тельце, которое отсутствует у особей мужского пола, а у особей женского пола прилежит к ядерной оболочке.
Таким образом, это тельце может служить цитологическим признаком пола, в связи с чем оно и получило название половой хроматин.

Размеры телец полового хроматина у человека колеблются от 0,7 до 1,2 мк, форма их может варьировать (рис. 1 — 3). У женщин половой хроматин определяется в среднем в 40% ядер (рис. 4). Он образуется одной из Х-хромосом женского кариотипа, находящейся в неактивном, спирализованном состоянии.

Половой хроматин можно определить в клетках слизистой оболочки полости рта, влагалища и мочеиспускательного канала, а также в клетках крови, биопсированной кожи, культивируемой ткани взрослого, в эмбриональной ткани, нервных клетках.
Наиболее простая и удобная методика определения полового хроматина в клетках слизистой оболочки полости рта предложена Тири (Н.

Thiries) и усовершенствована Сандерсоном (S. Sanderson). Для исследования берут соскоб со слизистой оболочки щек. Материал переносят на предметное стекло, высушивают на воздухе и в течение 10 мин. фиксируют в метиловом спирте.

Окраску производят каплей свежефильтрованного ацетоорсеина (1 г синтетического орсеина растворяют в 45 мл ледяной уксусной кислоты, подогревают до кипения и после охлаждения фильтруют, к 45 мл профильтрованного раствора добавляют 55 мл дистиллированной воды и эту смесь фильтруют повторно).

При микроскопировании иммерсионным объективом подсчитывают количество хроматинположительных ядер на 100 клеток.
Исследование полового хроматина применяют для цитологического определения пола, быстрой и ранней диагностики заболеваний, связанных с аберрациями половых хромосом (в частности, синдромов Клайнфелтера, Шерешевского—Тернера и др.

), характеристики ряда физиологических процессов (в частности, менструального цикла), исследования общих и локальных закономерностей ряда патологических процессов и прежде всего злокачественных новообразований, выяснения действия некоторых терапевтических методов и средств (антибиотиков, кортикостероидов, цитостатических препаратов).

К методам цитогенетического анализа относится также изучение кариотипа (см.).
Установлено, что хромосомный набор человека состоит из 46 хромосом (23 пары), двух половых хромосом (XX — у женщины, XY — у мужчины), 22 пар аутосом (рис. 5) и отличается высоким постоянством в клетках человеческого организма.
В зависимости от длины хромосом и расположения их центромер весь хромосомный набор делится на 7 групп — А, В, С, D, Е, F, G.

Для изучения хромосомного набора человека (кариотипа) используют методы культивирования лейкоцитов периферической крови, фибробластов эмбриональной ткани, культивирование клеток кожи и прямой метод определения хромосомного набора в клетках костного мозга.

Впервые об успешном культивировании неделящихся лейкоцитов сообщил советский биолог Г. К. Хрущев (1935). В 1958 г. Ноуэлл (P. Nowell) предложил использовать для стимуляции деления лейкоцитов вещество, выделенное из бобовых растений,— фитогемагглютинин (ФГА). Культивирование лейкоцитов осуществляют по модифицированной и усовершенствованной методике. 10 мл венозной крови, взятой стерильно в пробирку с гепарином (1 мл ампулированного гепарина разводят в 20 раз раствором Хенкса), помещают на 30—40 мин. в холодильник. Затем стерильно (в боксе) в кровь добавляют 0,7 — 1 мл 10% раствора желатины для ускорения осаждения эритроцитов. После отстаивания крови плазму отсасывают и помещают в стерильную колбу. К плазме добавляют среду 199 либо среду Игла из расчета 1,5 мл среды на 1 мл плазмы.

Для стимуляции митотической активности лейкоцитов в смесь добавляют 0,2 мл ФГА. Полученную клеточную суспензию помещают в термостат при t° 37° на 72 часа.

За 2—3 часа до проведения фиксации на каждый флакон (суспензия для культивирования разливается по 1,5—2 мл в стерильные флаконы типа пенициллиновых) добавляют по 0,5—0,75 мкг колхицина (рабочий раствор колхицина: 10 мкг на 1 мл дистиллированной воды) и продолжают культивирование. В дальнейшем культуры центрифугируют в течение 5 мин. при 800 об/мин.

Надосадочную жидкость сливают, к ней добавляют 3—5 мл 0,95% раствора цитрата натрия, нагретого до t°37°, который вызывает набухание клеток. В гипотоническом растворе клетки находятся от 15 до 30 мин., после чего надосадочную жидкость сливают, к осадку осторожно добавляют фиксатор (3 ч. абсолютного спирта + 1 ч. ледяной уксусной кислоты), ставят в холодильник на 15 мин.

, затем повторно центрифугируют и меняют фиксатор. На обезжиренные предметные стекла наносят 1—2 капли клеточной суспензии и высушивают над пламенем либо поджигают фиксатор («жженые» препараты). Препараты красят полихромной синью Унны, ацетоорсеином или по Романовскому. Хромосомный набор изучают при помощи иммерсионной микроскопии в 100 метафазных пластинах.

Для изучения хромосом используют также прямой метод определения хромосомного набора в клетках костного мозга: 1 мл свежеаспирированного пунктата костного мозга помещают в колбу с 30 мл среды 199 и 3 мл раствора колхицина (10 мкг на 1 мл). Содержимое колбы осторожно взбалтывают для равномерного распределения клеток, а затем центрифугируют.

Надосадочную жидкость сливают и к осадку добавляют 10 мл 0,95% раствора цитрата натрия, подогретого до t° 37°. Клетки тщательно ресуспензируют и помещают в термостат при t° 37° на 40—45 мин. После этого вновь проводят центрифугирование, надосадочную жидкость сливают и к осадку добавляют свежеприготовленный фиксатор, состоящий из 3 ч. метилового спирта и 1 ч.

концентрированной уксусной кислоты. Через 10 мин. осадок ресуспензируют и оставляют в фиксаторе еще на 20 мин. при комнатной температуре, затем центрифугируют в течение 10 мин., вновь меняют фиксатор и приготовляют препараты тем же способом, как при фиксации культуры лейкоцитов крови.

Исследование кариотипа может быть с успехом использовано для диагностики хромосомных заболеваний человека. За последнее время выделена целая группа хромосомных болезней, связанных с патологией как половых, так и аутосомных хромосом (см. Наследственные болезни). Помимо изменения количества хромосом, возможно нарушение их морфологии.

Так, при хроническом миелоидном лейкозе наблюдается необычно малая акроцентрическая хромосома из 21-й пары. Появление анеуплоидии (увеличение или уменьшение числа хромосом, некратное гаплоидному числу хромосом) может служить прогностическим тестом для терминальной стадии лейкоза.
Цитогенетические исследования все ближе смыкаются с онкологическими.

Возможно, что изменения хромосомного набора при раковых процессах можно будет использовать для их ранней диагностики. Для цитогенетических исследований используют методы кратковременных тканевых культур: метод плазменного сгустка с последующим исследованием субкультур и метод первично трипсинизированных суспензионных культур. Предпочтение следует отдать первому методу, так как второй требует большого количества ткани для получения суспензии клеток, способных к размножению.

Для создания наиболее благоприятных условий метаболизма используют плацентарную сыворотку человека, не обладающую токсичностью, 50% эмбриональный экстракт абортированных плодов человека, который готовят на среде Игла.

Для закрепления кусочков на стекле и прикрепления большего числа клеток при применении суспензионных культур используют сухую человеческую плазму IV группы, разведенную перед употреблением средой Игла и плацентарной сывороткой 1:1; после внесения эксплантата добавляют эмбриональный экстракт.

Культивирование проводят во флаконах Карреля (см. Культура тканей).

Рис. 1. Половой хроматин в виде овала (Х1100).
Рис. 2. Половой хроматин в виде треугольника (XI100).

Рис. 3. Половой хроматин в виде утолщения ядерной оболочки (Х1100).

Рис. 4. Хроматинотрицательное ядро у женщины (Х1100).

Рис. 5. Нормальный женский кариотип (x1100).

источник