Karyotype: nghiên cứu di truyền tế bào và kết quả của nó

Karyotype là một tập hợp tất cả các nhiễm sắc thể có trong nhân của mỗi tế bào xôma có chúng, với số lượng và cấu trúc đặc trưng của từng loài. Xét nghiệm karyotype là một loại xét nghiệm di truyền tế bào cho phép phát hiện những bất thường về số lượng (sai lệch số lượng nhiễm sắc thể) và cấu trúc của nhiễm sắc thể (sai lệch cấu trúc nhiễm sắc thể).

Karyotype chứa bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh là duy nhất của một người. Nhiễm sắc thể là cấu trúc được cấu tạo từ DNA và protein, trong mỗi tế bào nhân của cơ thể người có 46 nhiễm sắc thể, trong đó có 22 cặp NST thường và 1 cặp NST dị hợp, tức là NST xác định giới tính.

Xét nghiệm karyotype là một xét nghiệm di truyền tế bào cho phép phát hiện những bất thường về số lượng (sai lệch số lượng nhiễm sắc thể) và cấu trúc của nhiễm sắc thể (sai lệch cấu trúc nhiễm sắc thể).

Việc biết về karyotype của bạn đặc biệt quan trọng đối với những người đang cố gắng có con trong một thời gian dài nhưng không thành công (trong trường hợp này cả hai bạn tình nên thực hiện), những phụ nữ đã từng sẩy thai nhiều lần, hoặc những người đã sinh con chết lưu, cũng như những người mắc các bệnh di truyền. gây ra bởi sai lệch nhiễm sắc thể để xác nhận chẩn đoán được thực hiện trên cơ sở các đặc điểm kiểu hình.

Mục lục:

1. Karyotype bình thường
2. Karyotype: mục đích của nghiên cứu
3. Các chỉ định để xác định và kiểm tra karyotype
4. Karyotype: tài liệu cho nghiên cứu
5. Karyotype được sàng lọc như thế nào?
6. Trình bày kết quả karyotype
7. Karyotype: thời gian và chi phí của bài kiểm tra

Karyotype bình thường

Karyotype của người bình thường bao gồm 46 nhiễm sắc thể, 23 trong số đó được di truyền từ mẹ (đây là kích thước của nhân tế bào giao tử cái - trứng), và 23 từ bố (chứa trong nhân tế bào giao tử đực - tinh trùng).

Trong bộ nhiễm sắc thể có 22 cặp NST thường (di truyền và di truyền tất cả các tính trạng, trừ các tính trạng liên quan đến giới tính) và 1 cặp NST thường (chịu trách nhiệm di truyền các tính năng liên quan đến giới tính).

Karyotype được mô tả bằng các con số, đại diện cho tổng số nhiễm sắc thể trong tế bào xôma, và các chữ cái viết hoa X và Y đại diện cho nhiễm sắc thể giới tính.

Karyotype của nữ bình thường được mô tả là 46, XX (do đó nó bao gồm 46 nhiễm sắc thể, trong đó 2 nhiễm sắc thể X là nhiễm sắc thể xác định giới tính), và karyotype của nam bình thường được mô tả là 46, XY (tương tự, nó bao gồm 46 nhiễm sắc thể và giới tính là được xác định bởi hai heterosomes là X và Y).

Karyotype: mục đích của thử nghiệm di truyền tế bào

Kiểm tra di truyền tế bào và karyotyping được thực hiện để kiểm tra xem số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể của bệnh nhân có chính xác hay không. Những bất thường về số lượng nhiễm sắc thể được gọi là sai lệch nhiễm sắc thể, trong số đó có những điểm phân biệt sau:

• sự sai lệch nhiễm sắc thể số

Sự bất thường về số lượng nhiễm sắc thể với hình thái bình thường thường là kết quả của sự phân chia tế bào bất thường. Đứng ra:

• Tế bào đa bội (euploid), được đặc trưng bởi số lượng nhiễm sắc thể đơn bội được nhân lên (1n = 23 nhiễm sắc thể) điển hình của tế bào sinh sản, ví dụ: tế bào tam bội (3n = 69 nhiễm sắc thể; karyotype 69, XXY), tứ bội (4n = 92 nhiễm sắc thể; karyotype 92 , XXXY). Những quang sai như vậy không phổ biến và ở người thường gây chết người
  
  
• Tế bào dị bội, đặc trưng bởi số lượng nhiễm sắc thể đơn tăng hoặc giảm với cấu trúc đúng. Những sai lệch như vậy có thể ảnh hưởng đến cả NST thường và nhiễm sắc thể xác định giới tính. Ví dụ về hội chứng bệnh do số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào bất thường bao gồm:
  - đơn bào - hội chứng Turner 45, X0 (thiếu một nhiễm sắc thể giới tính)
  - thể ba nhiễm - Hội chứng Down 47, XX, +21 hoặc 47, XY, +21 (thêm nhiễm sắc thể 21 trong một cặp)

• Sự sai lệch cấu trúc nhiễm sắc thể

Chúng là những rối loạn trong cấu trúc của nhiễm sắc thể, số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào xôma là đúng. Trong số những điều phổ biến nhất là:

• mất đoạn (mất đoạn của nhánh nhiễm sắc thể)
• nhân đôi (nhân đôi một đoạn cụ thể của nhánh nhiễm sắc thể)
• chèn (chèn thêm một đoạn của nhiễm sắc thể khác vào nhánh ngắn hoặc dài của nhiễm sắc thể)
• đảo ngược (xoay một phần của nhánh nhiễm sắc thể 180 độ)
• chuyển vị (chuyển một phần của nhánh nhiễm sắc thể sang nhiễm sắc thể khác)
• nhiễm sắc thể dạng vòng (những nhiễm sắc thể này được hình thành khi một hoặc nhiều nhiễm sắc thể bị đứt và kết nối lại)

Các chỉ định để xác định và kiểm tra karyotype

Xét nghiệm di truyền tế bào và karyotyping được thực hiện ở người lớn, các cặp vợ chồng đang cố gắng thụ thai, phụ nữ mang thai và trẻ em. Có nhiều dấu hiệu cho những chẩn đoán như vậy, đặc biệt là:

• Sinh sản thất bại

- hiếm muộn của một cặp vợ chồng (được định nghĩa là không có thai mặc dù giao hợp đều đặn 3-4 lần một tuần trong thời gian tối thiểu 1 năm mà không sử dụng bất kỳ hình thức tránh thai nào)
- sẩy thai liên tục và khó khăn trong việc duy trì thai kỳ
- thai chết lưu
- sinh ra một đứa trẻ mắc bệnh di truyền xác định liên quan đến sự xuất hiện bất thường về số lượng hoặc cấu trúc của nhiễm sắc thể
- kiểm tra karyotype ở các đối tác muốn thực hiện thụ tinh trong ống nghiệm

• Chẩn đoán trước sinh di truyền được chỉ định trong một tai nạn

- tuổi cao của người mẹ (phụ nữ trên 35 tuổi) vào thời điểm mang thai
- bất thường về số lượng hoặc cấu trúc nhiễm sắc thể ở cha mẹ của đứa trẻ hoặc anh chị em
- kết quả bất thường của các xét nghiệm trước khi sinh dựa trên kỹ thuật không xâm lấn của hình ảnh thai nhi bằng siêu âm, có thể cho thấy tăng nguy cơ sai lệch nhiễm sắc thể ở thai nhi (tăng độ mờ cổ tử cung, rối loạn phát triển xương mũi)

• Chẩn đoán các bệnh do sai lệch nhiễm sắc thể

- bệnh nhân có các đặc điểm kiểu hình cho thấy sự hiện diện của hội chứng nhiễm sắc thể cụ thể hoặc các đặc điểm loạn hình để xác định chẩn đoán
- sự hiện diện của các bệnh do sai lệch nhiễm sắc thể trong gia đình trực tiếp

• Rối loạn phân biệt giới tính

- cấu trúc bất thường của cơ quan sinh dục ngoài khiến không thể xác định rõ ràng giới tính của trẻ sơ sinh
- không có dấu hiệu trưởng thành về giới tính

Karyotype: tài liệu cho nghiên cứu

Vật liệu thử nghiệm thường là:

• Tế bào lympho tĩnh mạch ngoại vi
  
  
• Tế bào ối, là tế bào bào thai được tìm thấy trong nước ối của phụ nữ mang thai. Việc kiểm tra của họ cho phép xác định karyotype của thai nhi. Việc lấy nước ối (chọc dò ối, chọc dò dịch ối) được thực hiện tại các trung tâm chuyên khoa do bác sĩ sản phụ khoa được đào tạo chuyên sâu dưới sự điều khiển của thiết bị siêu âm. Nó bao gồm việc đưa một cây kim chọc thủng qua thành bụng của người mẹ vào khoang ối và thu thập 15-20 ml nước ối. Đây là một xét nghiệm xâm lấn với nhiều biến chứng, bao gồm nguy cơ sót thai, sót nhau từ đường sinh dục, rò rỉ nước ối, cũng như nhiễm trùng tử cung, chết trong tử cung hoặc thương tích do kim đâm. Chúng có thể được thực hiện từ 15 đến 20 tuần của thai kỳ.
  
  
• Tế bào được thu thập trong quá trình lấy mẫu nhung mao màng đệm
  
  
• Lấy mẫu nhung mao màng đệm được thực hiện từ tuần thứ 9 đến tuần thứ 12 của thai kỳ. Đây là một xét nghiệm xâm lấn với nhiều biến chứng, tương tự như xét nghiệm chọc dò dịch ối.
  
  
• Tế bào máu bào thai được thu thập trong quá trình codrocentesis
  
  
• Chọc dò dây rốn, tức là chọc dò dây rốn bằng kim đâm dưới sự kiểm soát siêu âm nghiêm ngặt. Nó được thực hiện sau tuần thứ 16 của thai kỳ nhằm lấy máu thai nhi để kiểm tra. Đây là một xét nghiệm xâm lấn, hiếm khi được thực hiện và có khả năng xảy ra nhiều biến chứng, tương tự như việc thực hiện chọc ối và lấy mẫu lông nhung màng đệm.
• Nguyên bào sợi thu được bằng cách nuôi cấy mô
  
  
• Tế bào có nguồn gốc từ khối u ung thư

Karyotype được sàng lọc như thế nào?

Kiểm tra bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh có thể được thực hiện bằng cách kiểm tra bất kỳ tế bào nhân nào trong cơ thể, nhưng các xét nghiệm phổ biến nhất là tế bào lympho máu ngoại vi.

Một lượng nhỏ máu ngoại vi tĩnh mạch của bệnh nhân được lấy làm tiêu chuẩn cho xét nghiệm máu cơ bản như công thức máu toàn bộ. Người bệnh không cần chuẩn bị trước khi khám, có thể thực hiện bất cứ lúc nào trong ngày, bệnh nhân không cần để bụng đói.

Để thực hiện xét nghiệm di truyền tế bào, cần phải thu được các tế bào lympho bị ức chế trong giai đoạn phân chia tế bào thích hợp (nguyên phân) - chuyển hóa từ một mẫu máu. Với mục đích này, các tế bào được nuôi cấy trong ống nghiệm. Với việc sử dụng các chất kích thích phân chia tế bào, chúng được kích thích để nhân lên.

Khi tế bào đạt đến giai đoạn chuyển phân nguyên phân, một chất đặc biệt được sử dụng để ức chế quá trình nhân lên trong giai đoạn đã chọn của nguyên phân. Ở giai đoạn chuyển dạng, các nhiễm sắc thể được phát triển tốt nhất và là cách dễ dàng nhất để phân tích chi tiết chúng. Bước tiếp theo trong xét nghiệm karyotype là nhuộm các nhiễm sắc thể để thu được kiểu sọc đặc trưng của mỗi nhiễm sắc thể.

Trên cơ sở này, máy phân tích có thể nhận ra các nhiễm sắc thể tương ứng và phân chia chúng thành các cặp tương đồng. Việc phân tích số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể có thể thực hiện được nhờ vào việc sử dụng thiết bị chuyên dụng, kính hiển vi ánh sáng chính xác và phần mềm máy tính.

Trình bày kết quả karyotype

Các nhiễm sắc thể thu được và đã nhuộm màu phải được nhận biết và phân chia thành các cặp nhiễm sắc thể tương đồng tương ứng được đánh số từ 1 đến 22. Việc xác định chúng có thể nhờ sự sắp xếp của các dải đặc trưng cho từng nhiễm sắc thể. Các dị thể, hoặc nhiễm sắc thể giới tính, được đánh dấu bằng các chữ cái X và Y.

Sự phân bố đồ thị của 22 cặp nhiễm sắc thể và 1 cặp NST thường được gọi là biểu đồ ký sinh. Để thực hiện, cần phải chụp ảnh các nhiễm sắc thể được nhuộm màu đặc biệt bị bắt giữ ở giai đoạn chuyển phân nguyên phân. Các nhiễm sắc thể thu được được cắt ra từ các bức ảnh và sắp xếp thành các cặp tương đồng theo kích thước, vị trí tâm động và kiểu sọc.

Karyotype: thời gian và chi phí của bài kiểm tra

Thường mất từ ​​2 đến 4 tuần để thực hiện xét nghiệm di truyền tế bào và phát triển karyotype, vì nó được yêu cầu thiết lập nuôi cấy trong ống nghiệm của các tế bào thử nghiệm và ngừng phân chia tế bào ở giai đoạn thích hợp.

Karyotype của bệnh nhân có thể được xác định riêng tư trong phòng thí nghiệm di truyền tế bào và được Quỹ Y tế Quốc gia hoàn trả.

Chi phí của xét nghiệm được thực hiện trong điều kiện riêng tư dao động trong khoảng PLN 500 và có thể hơi khác tùy thuộc vào phòng thí nghiệm mà nó được thực hiện.