Цитогенетические методы, их цель и сущность, использование в клинической практике
Цитогенетический метод
С помощью данного метода можно изучать наследственный материал клетки: совокупность хромосом в целом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом (определение полового хроматина — число глыбок полового хроматина или телец Барра). Исследование проводится с помощью светового микроскопа (изготовление и изучение микропрепаратов).
Кариотипирование
На рис. 56 представлена последовательность действий для получения кариотипа человека.
Половой хроматин
В клетках мужчин (кариотип 46, XY) Х-хромосома всегда выполняет активную функцию, а у женщин (46, XX) одна Х-хромосома является активной, а другая Х-хромосома находится в неактивном, спирализованном состоянии. Она выявляется в виде компактной темной глыбки в интерфазном ядре соматических клеток нормальных женщин и называется тельцем Барра или половым Х-хроматином. Инактивация одной из двух Х-хромосом происходит в эмбриогенезе, причем закономерности в инактивации отцовской или материнской хромосомы нет (гипотеза Лайон). При любом числе Х-хромосом в активном состоянии будет только одна, следовательно, половой Х-хроматин в норме выявляется только у женщин и отсутствует у мужчин.
Зная число глыбок полового хроматина, можно определить число Х-хромосом по формуле п + 1, где п — число глыбок, а 1 — активная Х-хромосома; и наоборот, зная число Х-хромосом, можно определить число телец Барра по формуле п -1, где п — число Х-хромосом, а 1 — активная Х-хромосома (табл. 12).
У мужчин в норме выявляется Y-половой хроматин (он представляет длинное плечо Y-хромосомы), который обнаруживается с помощью люминисцентной микроскопии и выглядит в виде яркого пятна диаметром 0,3-1 мкм.
Изменение числа глыбок полового хроматина происходит при геномных мутациях (изменение числа X- и Y-хромосом). Определение полового хроматина используется как экспресс-метод при пренатальном и постнатальном определении пола и диагностике хромосомных болезней (см. табл. 12).
Пренатальная диагностика
Пренатальная диагностика проводится до 22 недели беременности и является одним из методов первичной профилактики наследственных болезней. Методы делятся на три группы: просеивающие, неинвазивные, инвазивные (с последующей лабораторной диагностикой).
Для каждого метода есть свои показания и противопоказания, разрешающие возможности, осложнения после проведения процедур. Выбор метода строго индивидуализирован в соответствии с конкретной ситуацией в семье и состоянием здоровья беременной женщины.
Просеивающие методыпозволяют выявить женщин, имеющих повышенный риск рождения ребенка с наследственной патологией (возраст матери — 35 лет и старше, повторные спонтанные прерывания беременности и др.). К этим методам относятся: определение концентрации альфа-фетопротеина (АФП) в сыворотке крови беременной (выявляют врожденные дефекты нервной трубки); уровня хорионического гонадотропина (повышен при синдроме Дауна) и несвязанного эстриола (уменьшен при синдроме Дауна); ультразвуковое обследование (УЗИ).
Неинвазивные методы: обследование плода без оперативного вмешательства с помощью ультразвукового обследования (УЗИ). Проводится с 6 до 23 недели с целью выявления врожденных пороков развития (редукция конечностей, отставание в росте, анэнцефалия и др.).
Инвазивные методы: хорион- и плацентобиопсия (получение небольших кусочков ворсин хориона и кусочков плаценты с 7 по 16 неделю беременности трансабдоминально или трансцервикально под контролем УЗИ), получение амниотической жидкости и клеток плода на 15-18 неделе беременности (рис. 57), биопсия кожи плода, кордоцентез (взятие крови из пуповины под контролем УЗИ с 18-22 недели беременности).
Полученный материал подвергается цитогенетическому, биохимическому, молекулярно-генетическому исследованию. Результаты используются в пренатальной диагностике хромосомных и генных болезней, определении пола, выявлении пороков развития.