Что такое кариотип человека и его определение. Генетический метод исследования - кариотипирование

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

Определение

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

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

Когда нужно сделать тест

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

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

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

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

Как проводится исследование

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

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

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

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

Для более детальной диагностики используется расширенный или таргетный молекулярный метод.

Как расшифровать

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

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

Что делать, если обнаружены отклонения

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

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

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

В отличие от пациентов с другими половыми хромосомными анеуплоидиями, девочек с синдромом Тернера часто идентифицируют при рождении или до половой зрелости из-за отчетливых фенотипических признаков. Синдром Тернера значительно более редкий, чем другие анеуплоидии по половым хромосомам. Встречаемость фенотипа синдрома Тернера - приблизительно 1 на 4000 новорожденных девочек, хотя в некоторых исследованиях приведены значительно более высокие цифры.

Наиболее частая хромосомная конституция при - 45,Х (иногда неправильно записываемая 45,Х0), без второй половой хромосомы. Тем не менее до 50% случаев имеет другие кариотипы. Около четверти случаев синдрома Тернера - мозаичные кариотипы, в которых только часть клеток содержит 45,Х. Наиболее частые кариотипы и их приближенные относительные частоты следующие:

1) 45,Х: 50%
2) 46,X,i(Xq): 15%
3) Мозаики 45,Х/46, XX: 15%
4) Мозаики 45,X/46,X,i (Xq): около 5%
5) 45,Х, другая аномалия X: около 5%
6) Другие мозаики 45,Х/?: около 5%

Состав хромосом клинически значим. Например, пациентки с i(Xq) подобны женщинам с классическим 45,Х, пациентки с делецией Хр имеют низкий рост и врожденные пороки развития, а с делецией Xq часто имеют только дисфункцию гонад.

Типичные аномалии при синдроме Тернера включают низкий рост, дизгенезию гонад (в результате нарушения их формирования яичники обычно представлены соединительнотканными полосками), характерное необычное лицо, складчатую шею, низкий рост волос на затылке, широкую грудную клетку с широко расположенными сосками и высокую частоту почечных и сердечно-сосудистых аномалий.
При рождении младенцы с этим синдромом часто имеют важный диагностический признак - отек тыльной стороны стоп и кистей.

У многих пациентов обнаруживают коарктацию аорты, женщины с синдромом Тернера имеют повышенный риск сердечно-сосудистых аномалий. Лимфоотек может проявляться во внутриутробном периоде, вызывая кистозную гигрому плода (обнаруживаемую при ультразвуковом исследовании - УЗИ), вызывающую видимые после родов шейные складки.

Синдром Тернера следует заподозрить у любой новорожденной девочки с отеком кистей и стоп или с гипоплазией левых отделов сердца или коарктацией аорты. Возможность этого диагноза нужно также учитывать в подростковом периоде у девушек с первичной или вторичной аменореей, особенно если они низкого роста. Терапия гормоном роста показана для всех девушек с синдромом Тернера и позволяет прибавить от 6 до 12 см роста.

Обычно считают, что интеллект у женщин с синдромом Тернера будет нормальным, хотя приблизительно 10% пациенток имеют значимую задержку развития, требующую специального образования. Даже среди тех, кто имеют нормальный интеллект, тем не менее, часто выявляют недостаточность в пространственном восприятии, двигательной и тонкой моторике.

Как следствие, невербальная оценка IQ значительно ниже вербальной, и большинство пациенток нуждается в педагогической поддержке, особенно по математике. Женщины с синдромом Тернера имеют высокий риск низкой социальной адаптации. Сравнение девушек 45,Х с материнским и отцовским происхождением Х-хромосомы показало значительно худшие социальные навыки при материнской Х-хромосоме. Поскольку эффект родительского происхождения может объясняться импринтингом, такую возможность исследуют для генов Х-хромосомы, которые влияют на фенотип.

Высокая встречаемость кариотипа 45,Х при спонтанных абортах уже упоминалась. Аномалия присутствует предположительно в 1-2% всех зачатий; выживание до срока родов - редкое явление, и более чем 99% таких беременностей спонтанно прерывается. Единственная Х-хромосома примерно в 70% случаев имеет материнское происхождение; другими словами, хромосомная ошибка, ведущая к потере половой хромосомы, обычно происходит у отца.

Основа для необыкновенно высокой частоты утраты Х- или Y-хромосомы неизвестна. Кроме того, неясно, почему кариотип 45,Х, столь часто летальный внутриутробно, очевидно полностью совместим с жизнью после родов. Утраченные гены, ответственные за фенотип синдрома Тернера, должны находиться как в Х-, так и Y-хромосоме. Предполагают, что эти гены входят в число генов, избегающих Х-инактивации, в частности, находящихся на коротком плече, включая псевдоаутосомную область.

Иногда у пациентов с низким ростом , дизгенезией гонад и умственной отсталостью выявляют небольшие кольцевые Х-хромосомы. Поскольку задержка умственного развития нетипична для синдрома Тернера, наличие такой задержки с другими аномалиями у больных с кариотипом 46,Х,r(Х) связывают с тем, что небольшие кольцевые Х-хромосомы утрачивают центр Х-инактивации.

Невозможность инактивировать кольцевую Х-хромосому приводит к избыточной экспрессии генов, в норме подлежащих инактивации. Обнаружение кольцевой Х-хромосомы при пренатальной диагностике может вести к большой неопределенности, в таком случае показано исследование экспрессии гена XIST. Большие кольца, содержащие центр Х-инактивации и экспрессирующие ген XIST, приводят к развитию фенотипа синдрома Тернера; при небольших кольцевых хромосомах без экспрессии гена XIST можно предполагать более серьезный фенотип.

Существует две теории патогенеза этого заболевания. В норме половые клетки начинают влиять на развитие половых желез только после перемещения в половые тяжи. Полагают, что у некоторых больных с чистой дисгенезией гонад этого перемещения не происходит, и вместо яичек у них формируются тяжевидные гонады. У других больных обнаруживают мутации генов, отвечающих за развитие яичек, в результате которых половые клетки не проникают в мозговое вещество индифферентной половой железы, остаются в корковом и быстро погибают. При наличии Y-хромосомы половые клетки гибнут полностью. У 15% больных с чистой дисгенезией гонад обнаружены мутации гена SRY, у остальных, по-видимому, существуют мутации других генов, участвующих в развитии яичка. Описана X-сцепленная форма заболевания, очевидно, обусловленная тем, что гены, расположенные ниже SRY, имеют решающее значение в дифференцировке гонад. У таких больных происходит нормальное развитие мюллеровых протоков и формируется женский фенотип.

Для больных с чистой дисгенезией гонад 46,XY характерны женский фенотип и задержка полового развития. В отличие от больных с синдромом Тернера, они имеют довольно высокий рост, так как, во-первых, без лечения эпифизарные зоны роста долго остаются открытыми из-за отсутствия половых гормонов, а во-вторых, в Y-хромосоме находятся гены, ускоряющие рост. Уровни гонадотропных гормонов в крови значительно повышены. При лабораторном исследовании обнаруживают кариотип 46,XY. Риск злокачественного перерождения тяжевидных гонад у женщин с данным заболеванием составляет 25- 35% - выше, чем при других формах дисгенезии гонад с Y-хромосомой. После установления диагноза половые железы необходимо удалить. Иногда герминогенные опухоли в период полового созревания начинают секретировать тестостерон или эстрогены, что приводит к различной степени вирилизации или феминизации.

Персистенция мюллеровых протоков

При нормальной половой дифференцировке по мужскому типу миграция половых клеток и дифференцировка яичек начинаются сразу же после активации гена контролируемых им генов. В дальнейшем начинает синтезироваться антимюллеров гормон, оказывающий местное угнетающее действие на развитие их производных. Персистенция мюллеровых протоков может быть обусловлена мутациями гена антимюллерова гормона (в результате уровень этого фактора в крови очень низкий или не определяется) или дефектом рецептора этого белка. В результате у больных с мужским фенотипом имеются также матка и маточные трубы. В отсутствие других генетических нарушений яички развиваются нормально и вырабатывают достаточное количество андрогенов.

У больных с персистенцией мюллеровых протоков из-за нарушения процесса опускания яичек обычно наблюдается одно- или двусторонний крипторхизм или паховая грыжа. Иногда выявляют аномалии развития семявыносящих протоков. Удаление матки и влагалища сопряжено с высоким риском повреждения семявыносящих протоков и последующего бесплодия.

Анорхия

При анорхии яички начинают нормально развиваться и вырабатывать антимюллеров гормон, однако еще до начала синтеза тестостерона подвергаются атрофии. Ранее полагали, что причиной этого служат сосудистые нарушения или изменения окружающих тканей, однако, учитывая двусторонний характер поражения, более вероятным представляется срыв на молекулярном уровне. После регрессии мюллеровых протоков синтеза тестостерона и дифференцировки вольфовых протоков не происходит.

Фенотипические проявления анорхии многообразны и зависят от этапа полового развития, на котором произошла атрофия яичек. Как правило, больные рождаются с женским фенотипом, и родители приводят их к врачу, потому что у них не наступает половое созревание. При лабораторном исследовании выявляют кариотип 46,XY и высокие уровни гонадотропных гормонов. При ревизии таза не удается обнаружить ни половые железы, ни производные половых протоков.

Нарушения синтеза и действия андрогенов

У больных с кариотипом 46,XY и нарушением действия андрогенов дифферениировка яичек обычно протекает нормально и секреция антимюллерова гормона не страдает. Причины нарушения синтеза и действия андрогенов:

1. нарушения синтеза и действия ЛГ;
2. недостаточность ферментов, участвующих в синтезе андрогенов;
3. дефекты андрогеновых рецепторов.

Нарушения синтеза и действия ЛГ

На клетках Лейдига находятся рецепторы ЛГ; связывание этих рецепторов с лигандом запускает синтез андрогенов в яичках. Стимуляция рецепторов ЛГ за счет высоких уровней ХГ в сыворотке матери происходит еще до начала секреции ЛГ гипофизом плода. У больных с кариотипом 46.XY обнаружены мутации гена рецептора гонадолиберина и гена β-субъединицы ЛГ. Во время беременности уровень ХГ достаточно высок, чтобы запустить синтез тестостерона в яичках. При рождении такой ребенок имеет нормальный мужской фенотип, поэтому диагноз ставят только в подростковом возрасте, после обращения к врачу в связи с задержкой полового созревания. Мутации гена рецептора ЛГ у больных с кариотипом 46,XY приводят к нарушению формирования мужского фенотипа, так как ХГ не связывается с рецепторами ЛГ и не способен стимулировать синтез андрогенов в организме плода. Внешние проявления заболевания напоминают резистентность к андрогенам.

Нарушения синтеза андрогенов

При недостаточности или отсутствии ферментов, участвующих в синтезе андрогенов, секреция андрогенов снижается, и развитие половых протоков и наружных половых органов нарушается. Синтез андрогенов может нарушаться на разных этапах, и степень недостаточности того или иного фермента тоже может быть различной - от незначительного снижения активности до ее полного отсутствия. Клиническая картина многообразна: встречаются односторонний или, чаще, двусторонний крипторхизм, микропения. Все заболевания наследуются аутосомнорецессивно.

Врожденная липондная гиперплазия надпочечников

Это редкое заболевание развивается в результате генетически обусловленного нарушения стероидогенеза на раннем этапе. Острый стероидогенный ответ регулируется доставкой холестерина с внешней на внутреннюю мембрану митохондрии, и триггером этого процесса является белок StAR. Постоянная стероидогенная способность детерминируется транскрипцией гена CYP11A1. Мутации гена StAR нарушает не весь стероидогенез; незначительная доля StAR-независимого стероидогенеза теряется позже, в связи с вторичным повреждением клеток, что объясняет возможность позднего, через несколько месяцев после рождения, проявления надпочечниковой недостаточности. Сходный синдром вызывают более редкие мутации CYP11A (в настоящее время описаны два варианта), кодирующего P450ssc.

Недостаточность 3β-гидроксистероиддегидрогеназы

Недостаточность 3β-гидроксистероидцегидрогеназы приводит к повышению уровня дегидроэпиандростерона и снижению уровней половых гормонов, - андростендиона и тестостерона. Для заболевания характерен синдром потери соли, признаки гипонатриемии и гиперкалиемии. Если вовремя не поставить диагноз и не начать лечение, у новорожденного может развиться надпочечниковая недостаточность. Фермент 3β-гидроксистероидце-гидрогеназа кодируется двумя генами - HSD3B1 и HSD3B2. У больных с недостаточностью этого фермента обнаруживают мутации гена HSD3B2.

Недостаточность 17ч -гидроксилазы

Синдром недостаточности 17а-гидроксилазы - редкое генетическое нарушение биосинтеза стероидов, приводящее к снижению продукции глюкокортикоидов и половых стероидов с одновременным повышением синтеза предшественников минералокортикоидов. Цитохром Р450С17 считается бифункциональным ферментом, обладающим одновременно 17α-гидроксилазной и 17,20-лиазной активностью, и кодируется геном CYP17. Недостаточность разных функций фермента обусловлена различными мутациями гена. Р450С17 обнаруживается в пучковой и сетчатой зоне коры надпочечников; в клубочковой зоне соответствующие ветви стероидного биосинтеза отсутствуют, поэтому синтез минералокортикоидов не нарушается. В сетчатой зоне стероидогенез, напротив, нарушается на раннем этапе, и продукции андрогенов практически не происходит, в связи с чем, наружные половые органы вне зависимости от генетического пола остаются женскими. Могут развиваться гипокалиемия и артериальная гипертония из-за накопления предшественников стероидных гормонов и избыточного образования минералокортикоидов (например, дезоксикортикостерона). Уровни АКТГ, ФСГ и ЛГ в плазме крови таких больных обычно повышены. У лиц с кариотипом 46,XY матка и яичники не визуализируются. Терапия глюкокортикоидами и калий-сберегающими диуретиками позволяет нормализовать артериальное давление и предотвратить потери калия.

Недостаточность 17$-гидроксистероиддегидрогеназы

Недостаточность 17β-гидроксистероид-дег-идрогеназы приводит к нарушению превращения андростендиона в тестостерон; для нее характерны накопление дегидроэпиандростерона и андростендиона и снижение синтеза тестостерона и, в конечном итоге, дигидротестостерона. Без лечения избыток андростендиона превращается в эстрон, стимулирующий развитие молочных желез. Обнаружены несколько мутаций гена 17β-гидроксистероиддегидро-геназы.

Недостаточность 5а-редуктазы

При нормальной половой дифференцировке клетки Лейдига вырабатывают тестостерон, который в клетках-мишенях под действием 5α-редуктазы превращается в более сильный андроген, дигидротестостерон. Тестостерон и дигидротестостерон действуют на одни и те же рецепторы андрогенов, но у дигидротестостерона меньше константа диссоциации, вследствие чего он прочнее связывается с рецептором и оказывает более сильное воздействие. При недостаточности 5α-редуктазы уровень тестостерона нормальный или повышен. Заболевание приводит к последовательным нарушениям развития наружных половых органов. Тестостерон обеспечивает нормальное развитие вольфовых протоков, так как 5α-редуктаза не участвует в этом процессе.

До периода полового созревания отличить недостаточность 5а-редуктазы от синдрома резистентности к андрогенам очень трудно, особенно если яички удаляют до наступления полового созревания. При сохраненных яичках в подростковом возрасте нередко происходит вирилизация больных. Как и при нормальном половом созревании, в этот период происходит резкое увеличение синтеза тестостерона яичками. В результате, несмотря на сохраняющуюся недостаточность 5а-редуктазы, количество тестостерона оказывается достаточным для оказания местного эффекта в клетках-мишенях. Наружные половые органы начинают преобразовываться по мужскому типу; возможно формирование полноценного полового члена. Этот феномен был обнаружен при исследовании большой семьи в Доминиканской республике, где таких больных называли guevedoces, что означает яички в 12 лет. Сохранение женского фенотипа у взрослых с дефицитом 5а-редуктазы встречается довольно часто.

Фермент 5α-редуктаза кодируется двумя генами - SRD5A1 и SRD5A2. Ген SRD5A2 экспрессируется в половых органах, поэтому именно его мутации приводят к описанной выше клинической картине. Ген SRD5A1 экспрессируется в коже, особенно в коже головы.

Дефекты андрогеновых рецепторов

Последствия резистентности к андрогенам проявляются на этапе формирования наружных половых органов. У таких больных мюллеровы протоки атрофируются, яички нормально развиваются и секретируют достаточное количество тестостерона, который в периферических тканях превращается в дигидротестостерон. Однако андрогеновые рецепторы у них отсутствуют или не в состоянии связываться с андрогена-ми, поэтому нормальный мужской фенотип не развивается.

Структура и мутации гена рецептора андрогенов изучены достаточно хорошо. Он располагается на длинном плече Х-хромосомы и содержит 8 экзонов, в каждом из которых могут возникать мутации (чаще всего точечные) и приводить к различным формам синдрома резистентности к андрогенам - от легкой до полной. Как полная, так и неполная резистентность к андрогенам наследуются рецессивно, сцепленно с X-хромосомой. В семьях разных больных обнаруживают уникальные мутации; одинаковые мутации выявляются крайне редко, поэтому разработать генетический метод выявления резистентности к андрогенам по дефекту в одном гене невозможно. Различные мутации приводят к неодинаковым дефектам рецепторов. Чаще всего нарушается нуклеотидная последовательность, кодирующая гормонсвязывающий домен. Другие мутации затрагивают ДНК-связывающий домен. В этом случае функция андрогеновых рецепторов не страдает, но комплекс гормон - рецептор не может связаться со специфическими участками ДНК (пострецепторный дефект). Выраженность рецепторного дефекта различна: от полной нечувствительности к андрогенам до почти нормальной передачи гормонального сигнала.

Полная резистентность к андрогенам (тестикулярная феминизация)

Нормально развитые яички располагаются в брюшной полости, паховом канале или половых губах, но сперматогенез отсутствует или остается незавершенным. После завершения полового созревания яички необходимо удалять, так как риск их злокачественного перерождения составляет 2-22%. Иногда опухоль возникает до начала полового созревания, однако раннее удаление яичек производить не рекомендуется, так как они имеют важное значение для развития вторичных женских половых признаков и дальнейшей психосоциальной адаптации. Блокирующее действие андрогенов отсутствует, поэтому молочные железы могут достигать больших размеров; при этом они состоят преимущественно из жировой ткани.

Неполная резистентность к андрогенам (синдром Рейфенштейна)

Это более редкое заболевание, чем тестикулярная феминизация. Клинические проявления синдрома разнообразны. Больных обычно воспитывают как девочек. В подростковом возрасте усиливается лобковое оволосение и увеличивается клитор.

Фенотип больных может быть женским или мужским, при этом маскулинизация выражена в различной степени. У некоторых больных обнаруживается гипоспадия, другие неотличимы от здоровых мужчин и страдают только гинекомастией и бесплодием.

Неэндокринные причины нарушений развития мужских половых органов

При нормальной половой дифференцировке по мужскому типу также могут наблюдаться нарушения полового развития. Обычно это изолированные дефекты: отсутствие яичек или полового члена, нарушения роста полового члена (удвоение, эписпадия, врожденная клоака), аномалии положения мошонки относительно полового члена. Возможные причины: факторы окружающей среды, амниотические перетяжки, хромосомные аномалии, генетические нарушения во время внутриутробного развития.

Кариотипирование является методом цитогенетического исследования и заключается в изучении хромосом человека.

В процессе исследования хромосомного набора (кариотип) определяются изменения в количественном составе и выявляются нарушения структур (качество) хромосом.

Кариотипирование проводится один раз в жизни и позволяет определить геном мужчины и женщины, состоящих в браке, выявить несоответствие хромосом супругов, что может явиться причиной рождения ребенка с пороком развития или тяжелым генетическим заболеванием, а также позволяет установить причину, по которой невозможно иметь детей у данной семейной пары.

Кариотип – это набор хромосом человека с полным описанием всех их признаков (размер, количество, форма и прочее). Геном каждого человека в норме состоит из 46 хромосом (23 пары). 44 хромосомы являются аутосомными и отвечают за передачу наследственных признаков в роду (цвет волос, строение ушей, острота зрения и так далее). Последняя, 23-я пара представлена половыми хромосомами, которые и определяют кариотип женщины 46ХХ и мужчины 46ХУ.

Показания для кариотипирования

В идеале, кариотипирование необходимо пройти всем супругам, желающим стать родителями, даже если показания для проведения анализа отсутствуют.

Многие наследственные заболевания, которыми страдали прадедушки и прабабушки могут не проявляться у человека, а кариотипирование поможет выявить патологическую хромосому и рассчитать риск рождения ребенка с патологией.

К обязательным показаниям для проведения процедуры относятся:

• возраст будущих родителей (35 лет и старше, даже если этому пункту отвечает только один из супругов);
• бесплодие неустановленного происхождения;
• многократные и безуспешные попытки искусственного оплодотворения (ЭКО);
• наличие наследственного заболевания у одного из супругов;
• расстройства гормонального баланса у женщины;
• нарушение образования сперматозоидов (сперматогенеза) с неустановленной причиной;
• неблагоприятное экологическое окружение;
• контакт с химическими веществами и облучающее воздействие;
• воздействие вредных факторов на женщину, особенно в недавнем прошлом: курение, алкоголь, наркотики, прием лекарственных препаратов;
• наличие самопроизвольного прерывания беременности (выкидыши , преждевременные роды, замершие беременности);
• близкородственные браки;
• наличие ребенка/детей с хромосомными патологиями или врожденными пороками развития.

Процедуру исследования кариотипов супругов необходимо провести еще на этапе планирования беременности. Но не исключается возможность кариотипирования в том случае, если женщина беременна. Тогда проводится кариотипирование не только супругов, но и будущего ребенка (пренатальное кариотипирование).

Подготовка к анализу

Так как для анализа на определение кариотипа используются кровяные клетки, необходимо исключить влияние различных факторов, которые осложняют их рост, что делает анализ неинформативным.

Примерно за 2 недели до сдачи крови на анализ кариотипирования следует предотвратить или отказаться от воздействия следующих факторов:

• наличие острых заболеваний или обострение хронических;
• прием лекарственных препаратов, особенно антибиотиков;
• употребление алкоголя и курение.

Механизм проведения

Предпочтение отдается венозной крови, которую забирают у обоих супругов. Из венозной крови отсеиваются лимфоциты, которые находятся в фазе митоза (деления). В течение трех суток анализируется рост и размножение клеток, для чего лимфоциты обрабатывают митогеном, который стимулирует митоз. В процессе деления исследователь может наблюдать хромосомы, но процесс митоза останавливают путем специальной обработки. Затем готовятся специальные препараты хромосом на стекле.

Чтобы лучше выявить структуру хромосом, их окрашивают. Каждая хромосома имеет свою индивидуальную исчерченность, что становится хорошо заметным после окрашивания. Затем проводится анализ окрашенных мазков, во время которого определяется общее количество хромосом и структура каждой. При этом сопоставляется исчерченность парных хромосом, а полученный результат с нормами цитогенетических схем хромосом.

Для анализа обычно требуется не более 12-15 лимфоцитов, данное количество клеток позволяет выявить количественное и качественное несоответствие хромосом, а, следовательно, наследственное заболевание.

Что выявляет кариотипирование

Интерпретацию анализа на кариотипирование проводит врач-генетик. Анализ в норме выглядит как 46ХХ или 46ХУ. Но если выявлена какая-либо генетическая патология, например выявление третьей лишней 21 хромосомы у женщины, то результат будет выглядеть как 46ХХ21+.

Что позволяет определить анализ хромосомного набора:

• трисомия – третья лишняя хромосома в паре (например, синдром Дауна);
• моносомия – в паре отсутствует одна хромосома;
• делеция – утрата участка хромосомы;
• дупликация – удвоение какого-либо фрагмента хромосомы;
• инверсия – разворот участка хромосомы;
• транслокация – перемещение участков (рокировка) хромосомы.

Например, обнаружение делеции в У-хромосоме часто является причиной нарушенного сперматогенеза и, следовательно, мужского бесплодия. Также известно, что делеции являются причиной некоторых врожденных патологий у плода.

Для удобства отображения на бумаге результата анализа при обнаружении изменения структуры хромосомы, длинное плечо записывается латинской буквой q, а короткое t. Например, при потере фрагмента короткого плеча 5-ой хромосомы у женщины, результат анализа будет выглядеть так: 46ХХ5t, что означает синдром «кошачьего крика» (генетическое отклонение, характеризующееся характерным плачем ребенка и другими врожденными нарушениями).

Кроме того, кариотипирование позволяет оценить состояние генов. Путем данного метода исследования можно выявить:

• генные мутации, которые влияют на тромбообразование, что нарушает кровоток мелких сосудах при формировании плаценты или имплантации и может стать причиной выкидыша/бесплодия;
• генная мутация У-хромосомы (в данном случае необходимо использовать сперму донора);
• мутации генов, отвечающих за детоксикацию (низкая способность организма к обеззараживанию окружающих токсических факторов);
• генная мутация в гене муковисцидоза помогает исключить возможность данного заболевания у ребенка.

Кроме того, кариотипирование помогает диагностировать генетическую предрасположенность ко многим заболеваниям, например, к инфаркту миокарда , сахарному диабету , гипертонической болезни, патологии суставов и пр.

Что делать при отклонениях

В случае обнаружения генных мутаций или хромосомных аберраций у одного из супругов на этапе планирования беременности, врач-генетик объясняет паре вероятность рождения больного ребенка и возможные риски.

Как известно, хромосомная и генная патология неизлечима, поэтому дальнейшее решение ложится на плечи будущих родителей (воспользоваться донорской спермой или яйцеклеткой, рискнуть родить ребенка или остаться без детей).

При обнаружении хромосомных аномалий во время беременности, особенно у эмбриона, женщине предлагают ее прервать. Настаивать на прерывании беременности врачи не имеют права.

При некоторых хромосомных аномалиях (например, риск рождения ребенка с патологией не высокий) генетик может назначить курс определенных витаминов, которые снижают вероятность рождения больного ребенка.