OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Základy klinické cytogenetiky – chromosomy Hanáková M. OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno DEFINICE A HISTORIE •klinická cytogenetika se zabývá analýzou chromosomů (jejich počtem a morfologií), jejich segregací v meióze • a mitóze a vztahem mezi nálezy chromosomových • aberací a fenotypovými projevy. •vznik moderní lidské cytogenetiky se datuje od roku 1956, kdy Tjio a Levan vyvinuli efektivní metodiky analýzy chromosomů a stanovili, že normální počet lidských chromosomů je 46. OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno SCHEMA LIDSKÉ BUŇKY •buněčné jádro img003 cytoplasma s organelami OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno interf buňka DEFINICE KLINICKÉ CYTOGENETIKY chromosomy = spiralizované molekuly DNA počet chromosomů člověka = 46 (metafáze mitózy) DNA rozptýlená v buněčném jádře (interfáze) mitóza img001 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMATIN A CHROMOSOMY BĚHEM BUNĚČNÉHO CYKLU • buněčný cyklus somatických buněk • (interfáze + mitóza) • •- G1, S, G2 fáze = INTERFÁZE • nejdelší část buněčného cyklu, • chromatin je málo kondenzovaný • nebo dekondenzovaný • (pouze konstitutivní • heterochromatin zůstává trvale • kondenzován) •- M fáze = MITÓZA • dělení jádra – • kondenzace chromatinu • vznik chromosomů bun cyklus img008 img008 img008 mitóza OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno JADERNÝ MATERIÁL •chromatin – komplex DNA s chromosomovými proteiny a RNA • (pojem používaný pro interfázi • buněčného cyklu) •chromosom – chromatin spiralizovaný v mitóze • • •chromatida = 1 kontinuální molekula dvouvláknové DNA • ve vazbě s chromosomovými proteiny (spiralizovaná v mitóze) • • Jestliže chceme vysledovat osud chromatid chromosomu v interfázi, hovoříme • o "chromatidách" i v despiralizované podobě. Chromosom se skládá z 1 nebo • 2 chromatid (v různých fázích spiralizace) v závislosti na fázi buněčného cyklu. pojmy chromatin a chromosomy - týkají se téhož jaderného materiálu, odlišnost ve stupni spiralizace v závislosti na fázi buněčného cyklu img001 img002 img008 mitóza OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMATIN •euchromatin - dekondenzovaná forma chromatinu • - transkripčně aktivní chromatin (přepis genů do RNA) •heterochromatin - kondenzovaná forma chromatinu • - transkripčně inaktivní chromatin (ale replikace probíhá) • konstitutivní heterochromatin • - zůstává v kondenzovaném stavu a nepřepisuje se do RNA • v průběhu celého buněčného cyklu ve všech buňkách a ve všech • vývojových stádiích organismu • - transkripčně trvale inaktivní • - centromery, - chromocentra = oblasti konstitutivního • heterochromatinu v interfázi • fakultativní heterochromatin • - může přecházet ze stavu heterochromatinu do stavu euchromatinu • - 1 z chromosomů X v buňkách samic savců je tvořen euchromatinem, • 2. heterochromatinem. Na počátku vývoje jedince byly oba • euchromatinové, v rané fázi embryogeneze došlo k inaktivaci • jednoho chromosomu. • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMATIN A CHROMOSOMY BĚHEM BUNĚČNÉHO CYKLU kondenzace chromatinu, vznik chromosomů •během buněčného cyklu •se chromatin nachází •v různých fázích •spiralizace •(v interfázi nízký stupeň •spiralizace, během mitózy •postupná kondenzace, •maximální v metafázi •mitózy) • spiral DNA OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno schema chr spiraliz text telomera text p kr ram text centrom text q dl ram text telomera text CHROMOSOM vláknitá struktura schema chr schema chr spiraliz sest chromatidy text 12-8 metafázní chromosom s G – pruhy – skládá se ze sesterských chromatid přiložených těsně k sobě OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM •centromera = heterochromatinová oblast (konstitutivní heterochromatin), místo rozdělení krátkých a dlouhých ramének, místo spojení sesterských chromatid, místo tvorby kinetochorů v meióze a mitóze, (primární konstrikce, zaškrcení) • •telomera = specifická DNA sekvence na koncích každého chromosomu (každé chromatidy, dvoušroubovice DNA), která zajišťuje integritu chromosomu během buněčného dělení (repetitivní hexamer (TTAGGG)n) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY V PRAXI karyotyp •soubor chromosomů jedince nebo buňky s označením jejich počtu, druhu • pohlavních chromosomů a případných • aberací (zápis karyotypu např. 46,XY) • •lidský karyotyp se skládá • ze 46 chromosomů, z toho 22 párů • autosomů (nepohlavních chromosomů) • a 2 gonosomů (pohlavních chromosomů) • •chromosomový pár je tvořen homologními • chromosomy, z nichž jeden je zděděn • od otce a druhý od matky, nepárové • chromosomy jsou nehomologní (somatické • diploidní buňky) • norm mužský OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÁPIS KARYOTYPU •46,XX - normální ženský karyotyp •46,XY - normální mužský karyotyp počet chromosomů v jádrech buněk jedince druh pohlavních chromosomů OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY V PRAXI normální mužský karyotyp 46,XY norm mužský OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY V PRAXI normální ženský karyotyp 46,XX norm OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY V PRAXI třídění chromosomů podle umístění centromery •metacentrické chromosomy • centromera téměř nebo úplně uprostřed, • tedy krátká a dlouhá raménka jsou • (téměř) stejně dlouhá • •submetacentrické chromosomy • centromera mimo střed chromosomu, p a • q raménka jsou jasně délkově odlišena • 1-ka 3-ka 20-ka jiná 2-ka 8-ka 16-ka submetacentr 1 3 20 metacentr 2 8 16 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY V PRAXI třídění chromosomů podle umístění centromery •akrocentrické chromosomy • centromera je umístěna velmi blízko jednomu konci; • od krátkých ramének jsou odškrceny satelity (malé výrazné části konstitutivního • heterochromatinu; • místo odškrcení = sekundární konstrikce (tenké stopky); • (sekundární konstrikce obsahuje kopie genů kódujících rRNA = organizátor jadérka) • 13-ka (1) 22-ka akrocentr 13 22 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY V PRAXI třídění chromosomů do skupin podle velikosti a pozice centromery normální mužský karyotyp 46, XY norm mužský A text B text C text C text D text E text F text G text G text OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno JADÉRKO •difuzní struktura v jádře, která není ohraničena membránou •dochází v ní k syntéze podjednotek ribosomů (ribosomy – bílkovinné struktury, které se účastní syntézy bílkovin v cytoplazmě) – geny pro syntézu lokalizovány v oblasti sekundární konstrikce akrocentrických chromosomů •je přítomno v interfázním jádře, mizí v mitóze img010 img014 norm mužský jaderná membrána jadérko OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno JADÉRKO • přítomnost jadérka v interfázním jádře a jeho nepřítomnost v mitóze • souvisí se spiralizací a despiralizací akrocentrických chromosomů img011 nor2 jadérko 10 dekondenzovaných akrocentrických chromosomů v interfázi, jejich chromatinové smyčky, které obsahují geny pro rRNA (sekundární konstrikce) se shlukují a tvoří základ jadérka jaderná membrána interfázní jádro mitóza spiralizované akrocentrické chromosomy, každý má spiralizovanou svou chromatinovou smyčku, která tvoří sekundární konstrikci OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY •odběr materiálu •kultivace •zpracování suspenze buněk (získání suspenze jader) •vykapání suspenze na podložní sklíčka •pruhování / barvení chromosomů • - metody 1. volby v indikovaných případech - relativně levné metody (ve srovnání s metodami molekulární cytogenetiky) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY HISTORIE •vznik moderní lidské cytogenetiky • - datuje se od roku 1956, kdy byl stanoven počet lidských • chromosomů a byly vyvinuty efektivní metodiky • analýzy chromosomů • •klasická konvenční metoda barvení chromosomů • (chromosomy obarveny po celé délce – lze třídit • chromosomy podle velikosti a polohy centromery) • •pruhovací metody (1968-70) • (proužky na chromosomech, které umožňují • individuální rozlišení jednotlivých chromosomů • a chromosomových změn) dlouhý2 zlomy1 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY odběr materiálu • Odběr materiálu pro účely cytogenetického • vyšetření, vždy za sterilních podmínek!!! • •do heparinu (nesrážlivá krev)– periferní krev, krev plodu (obv. 3 ml) •do heparinu a transportního média – kostní dřeň • (obv. 1-2 ml) •do transportního média – solidní tumory, kůže (obv. 1x1 cm), choriové klky (obv. 20 mg) •bez přídavku média a dalších látek – plodová voda • (obv. 20 ml) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY odběr materiálu •Odběr materiálu pro cytogenetickou analýzu a typy buněk, které •jsou v konkrétním materiálu vhodné pro získání metafázních •chromosomů : •periferní krev – ze žíly – T-lymfocyty •fetální krev – z pupečníku pod kontrolou UZ – nezralé • T-lymfocyty •plodová voda – z amniového vaku pod kontrolou UZ - kožní • fibroblasty •choriové klky – z chorionu nebo placenty - buňky choriových • klků nebo placenty •kůže – z potracených plodů, kožní biopsie pacientů – kožní • fibroblasty •kostní dřeň – z prsní kosti, kyčlí – prekurzory krevních buněk •solidní tumory – z nádoru – maligní buňky • • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY odběr materiálu odebrané choriové klky odebraná periferní krev odběr plodové vody nasazení plodovky 003 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY kultivace materiálu •délka kultivace • - periferní krev – 72 hodin (stanovení karyotypu) • - 48 hodin (stanovení ZCA) • kratší doba kultivace - podmínkou je zachytit • 1. buněčné dělení, později dochází k reparaci • chromozomů nebo k zániku buněk s aberací • - krev plodu 72 hodin (stanovení karyotypu) • - plodová voda – průměrně 10 dní (stanovení karyotypu) • - choriové klky – přes noc (stanovení karyotypu) • - kostní dřeň – přímé zpracování buněk • ihned po odběru • - 24 hodin (48 hodin spec. případy) • (stanovení karyotypu maligních klonů v KD) • - kůže – variabilní doba růstu (průměrně 2 týdny) • - solidní tumory – minimálně 3 týdny • (stanovení karyotypu maligních klonů v tumoru) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY kultivace materiálu • •kultivace buněk • v suspenzi (periferní krev, • fetální krev, choriové klky, • kostní dřeň) • • kultivace buněk • přichycených na dně • kultivační nádobky • (plodová voda, solidní • tumory, kůže) • - po kultivaci pomocí • roztoku trypsinu • oddělíme nárůst ode dna, • dále zpracováváme • jako suspenzi buněk • kultivace4 inverzní mikroskop 2 kultivace plodové vody kultivace periferní krve OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY kultivace T-lymfocytů z periferní krve •kultivace periferní krve v médiu • s přídavkem phytohemaglutininu (PHA) • = výtažek z fazolu obecného (Phaseolus vulgaris) • - T-lymfocyty = zralé diferencované buňky s malou spontánní mitotickou aktivitou • - vlivem PHA se dediferencují (přeměna na nezralé buňky lymfoblasty, které se dělí (tzn. vstupují do mitózy!) • (např. k nezralým buňkám – blastům z kostní dřeně • onkologických pacientů není třeba PHA přidávat, • dělí se samovolně) • - význam kultivace – pomnožení T-lymfocytů • - složení kultivačního média – živné látky, antibiotikum, PHA, • stabilizátor pH • • • • fazole OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY zpracování suspenze •aplikace kolchicinu (alkaloid z ocúnu jesenního Colchicum autumnale) • - zastavení dělení buněk v metafázi mitózy • - kolchicin je mitotický jed, který specificky • inhibuje dělící vřeténko a tím zastavuje dělení • buněk v metafázi mitózy, kdy jsou chromosomy • vhodné k analýze ocún fotky 005 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY zpracování suspenze •hypotonizace • lýza erytrocytů, zvětšení objemu jader, rozestoupení chromosomů • v důsledku působení roztoku KCl fotky 040 fotky 044 přídavek roztoku KCl inkubace hypotonizační směsi v termostatu 37°C OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY zpracování suspenze •fixace – získání suspenze • - kyselina octová (1) : metanol (3) • - náhlé a trvalé zastavení veškerých životních pochodů buňky, • odvodnění, rozpuštění cytoplazmy, projasnění jader • • fotky 190 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY zpracování suspenze • vykapání suspenze na podložní sklíčka přednáška 090 kapání2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY pruhování chromosomů • pruhování chromosomů přednáška 022 2 – barvení barvivem Giemsa – Romanowski - A přednáška 065 A 1 - inkubace preparátu v roztoku enzymu trypsinu (natrávení chromosomových proteinů) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno mitóza METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY barvení / pruhování chromosomů •barvení Giemsovým barvivem (bez inkubace v roztoku trypsinu, obarvuje chromosomy po celé délce) - analýza ZCA - viz také kapitola „Získané chromosomové • aberace” • • •pruhování chromosomů • (analýza karyotypu, • karyotypu • maligních klonů) • • • •speciální barvení – „C”, „NOR” - dovyšetření nálezů na chromosomech zlomy1 C-čka chromosomy s G - pruhy „C” barvení - vizualizace heterochromatinových oblastí na chromosomech OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY barvení chromosomů •Příprava preparátů na ZCA (získané chromosomové •aberace) se liší od přípravy preparátů na stanovení •karyotypu (VCA – vrozené chromosomové aberace): • •materiál – periferní krev •kultivace buněk v suspenzi 48 hodin s přidáním PHA •kolchicin, hypotonizace, fixace, vykapání suspenze na sklíčka •BARVENÍ GIEMSOVÝM BARVIVEM bez inkubace v roztoku trypsinu – OBARVENÍ CHROMOSOMŮ PO CELÉ DÉLCE • (bez pruhů) DF,G OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY pruhování chromosomů •pruhovací metody umožňují individuální diferenciaci jednotlivých chromosomů • (byly zavedeny v letech 1968 -71) •do té doby bylo možné pouze obarvit chromosomy barvivem – orcein, karbolfuchsin, Feulgenovo barvivo a seřadit je do skupin podle velikosti a poměru krátkých a dlouhých ramének •ke klasifikaci chromosomů byl mezinárodně přijat jednotný systém, který vychází z identifikace lidských chromosomů pruhovacími a barvícími postupy OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY pruhování chromosomů •G – pruhování chromosomu č. 1 – vzor a reálné chromosomy 1 vzor mpp metaf text pruhy promet text pruhy prof text pruhy hap sada text skala spiralizace zkracování (spiralizace) chromosomu OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno img013 METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY pruhování chromosomů •pruhy na každém raménku jsou očíslovány •vzestupně od centromery k telomeře číslování pruhů na chromosomech číslo pruhu umožňuje jednoznačnou identifikaci každého pruhu 1.rozpruhování 2.rozpruhování 3.rozpruhování s postupnou kondenzací chromosomu se zmenšuje počet pruhů OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY význam pruhování chromosomů •46,XX,t(1;15)(q12;q22) Habánová definován přesný rozsah a lokalizace abnormality • rozeznáme chromosomy podobné morfologie (specifické pruhy každý chromosom) • lze zkontrolovat genetický materiál chromosomu po celé délce • zápis strukturních přestaveb – v zápisu strukturní přestavby jsou uvedena čísla pruhů na ramenech chromosomů, které vstoupily do přestavby, ve kterých došlo ke zlomu. OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY pruhování chromosomů G – pruhování •nejčastěji rutinně užívaná metoda •chromosomy jsou vystaveny účinkům trypsinu (proteolytický enzym), který natráví chromosomové proteiny •chromosomy obarvíme Giemsovým barvivem (směs barviv) •výsledek – každý chromosom se specificky obarví (střídavé tmavé a světlé proužky různé tloušťky, tmavé proužky jsou bohaté na adenin a thymin, světlé na cytozin a guanin) •získané pruhy jsou specifické pro každý chromosomový pár •lze snadno rozpoznat strukturní a numerické abnormality •1 pruh na chromosomu obsahuje 50 i více genů OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY G – pruhování chromosomů normální mužský karyotyp 46,XY norm muž OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY Q - pruhování chromosomů •barvení akridinovými deriváty (fluoreskující látky – fluorochromy), akridin se specificky váže na oblasti bohaté na adenin (A) a tymin (T) •Q - pruhy (světlé a tmavé), přibližně odpovídají G - pruhům •nevýhody – je třeba speciální fluorescenční mikroskop a při delší expozici UV světlem fluorescence slábne Q pruhy OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY R - pruhování chromosomů •vystavení chromosomů působení specifických vlivů před obarvením (zahřátí) •R = reverse (opačný), tzn. R – pruhy jsou opačné ke G - a Q – pruhům (kde jsou G – a Q – pruhy světlé, tam • jsou R – pruhy tmavé a opačně) R v karyotypu OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY C – barvení chromosomů •vizualizace konstitutivního • heterochromatinu •(konstitutivní heterochromatin •v oblasti centromer a na •dlouhých raméncích některých •chromosomů – 1q, 9q, 16q, •Yq) • - metoda založena na • denaturaci DNA působením různých • agens (HCl, Ba(OH)2) a následné • reasociaci v teplém pufru • C v karyotypu OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY NOR – barvení chromosomů •navázání zrn stříbra na aktivní oblast organizátoru jadérka (sekundární konstrikce akrocentrických chromosomů) • •stříbro se vyloučí z AgNO3 • za vyšší teploty a v kyselém • prostředí •zjišťujeme, jestli jsou satelity • schopny aktivity (jestli na nich • není navázán euchromatin, • který by aktivitě bránil a mohl • by být nebalancovaným • materiálem v karyotypu) •každý akrocentrický chromosom • nemusí být aktivní ve všech • buňkách nor2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení •Chromosomy hodnotíme ve světelném mikroskopu při zvětšení •přibližně 1000x za použití imerzních objektivů. kongo4 přednáška 038 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení • •zvětšení 100 - 200x • vyhledávání mitóz • zvětšení přibližně 1000x hodnocení dlouhý2 sklíčko2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno přednáška 059 METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení •světelný mikroskop •s CCD kamerou •napojený na počítač přednáška 054 přednáška 056 ke třídění chromosomů a sestavení karyotypu lze využít počítačového programu Lucia OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení norm mužský •karyotyp setříděný a upravený pomocí počítačového programu Lucia OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (ABERACE) •vrozené chromosomové aberace (VCA) • (vyšetření karyotypu) – početní - vyšetřujeme 10 nebo 30 mitóz, • případně dovyšetřujeme FISH • do 200 mitóz • - strukturní – vyšetřujeme 10 mitóz, potvrzujeme • FISH • - prenatální a postnatální stanovení karyotypu (vyšetření karyotypu plodu, vyšetření dětí s vrozenými vývojovými vadami, párů s poruchou fertility .…) • •získané chromosomové aberace (ZCA) • (stanovení % aberantních buněk) • - vyšetření u pacientů, kteří pracují v rizikovém prostředí (kontakt • se škodlivými látkami, zářením) …., vyšetřujeme 100 mitóz • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) •významně se podílejí na mnoha případech poruch reprodukce, vrozených malformací, mentálních retardací •cytogenetické poruchy jsou přítomny přibližně u 0,6% živě narozených dětí img022 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno MEIÓZA •typ buněčného dělení, při kterém • z diploidních zárodečných buněk (primárních oocytů a primárních spermatocytů) vznikají haploidní gamety • • • • z 1 diploidní zárodečné buňky • vzniknou 4 haploidní gamety • 1 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno MEIÓZA r OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno PORUCHY V MEIÓZE •meiotická nondisjunkce - porucha rozchodu páru chromosomů • v anafázi meiózy I nebo II (většinou v průběhu meiózy I) •důsledkem nondisjunkce je aneuploidie – abnormální počet chromosomů v chromosomovém páru v karyotypu, který je způsoben absencí chromosomu nebo přítomností nadbytečného chromosomu •oba chromosomy v páru v anafázi • meiotického dělení přemístí ke stejnému pólu místo aby segregovaly • k opačným pólům v karyotypu, •nejčastější mutační mechanismus našeho druhu • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno PORUCHY V MEIÓZE z OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu chromosomů •abnormality počtu chromosomů • • - polyploidie – počet chromosomů je více než • dvojnásobkem haploidního počtu • (n = 23) (triploidie 3n= 69, • tetraploidie 4n = 92) • většinou pouze u plodů (samovolné aborty) • • - aneuploidie – nejčastější a klinicky velmi významný • typ chromosomových poruch • - abnormality počtu chromosomů v páru • - tento stav je vždy spojen s poruchou • fyzického nebo mentálního vývoje • • • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu chromosomů aneuploidie •trisomie – nejčastější porucha • (přítomnost nadbytečného chromosomu v páru) • • trisomie autosomů (trisomie celého chromosomu • je jen vzácně slučitelná se životem) • - Downův syndrom 47,XX/XY, +21 • - Edwardsův syndrom 47,XX/XY, +18 • - Patauův syndrom 47,XX/XY, +13 • trisomie gonosomů (fenotypové důsledky jsou méně • závažné než u trisomie autosomů) • - Klinefelterův syndrom 47,XXY (muž) • - další syndromy • • • • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu autosomů Downův syndrom •Downův syndrom 47, XX, +21 Down OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu autosomů Edwardsův syndrom •Edwardsův syndrom 47,XY,+18 Edwards OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu autosomů Patauův syndrom •Patauův syndrom 47,XY,+13 Patau OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu gonosomů Klinefelterův syndrom •Klinefelterův syndrom 47,XXY Klinefeltr OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu chromosomů aneuploidie •monosomie – méně častá porucha • (chybění chromosomu v páru) • - monosomie gonosomu X (Turnerův syndrom) • 45,X (žena) • častý výskyt • - monosomie autosomů – výjimečně se vyskytující • porucha, slučitelná se životem jen u některých • chromosomů a to v mozaice (v těle jedince mohou • být přítomny 2 nebo více buněčné linie s různou • chromosomovou sestavou, např. linie normální • s linií s monosomií chromosomu č.18) • 45,XX,-18[10]/46,XX[190] • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) abnormality počtu gonosomů Turnerův syndrom •Turnerův syndrom 45,X turner OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby •strukturní abnormality chromosomů • •méně časté než aneuploidie •dochází k přestavbám a následně ke změnám morfologie chromosomů •předpokladem je vznik zlomů na chromosomech •strukturní abnormality se vyskytují přibližně u 1:375 novorozenců •k chromosomovým změnám dochází spontánně nebo mohou být vyvolány působením faktorů, které zlomy způsobují OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby •metodami klasické cytogenetiky (ve světelném mikroskopu) lze na chromosomech rozlišit pouze strukturní změny o určité velikosti (>5Mb) •změny menší lze detekovat metodami s vyšší rozlišovací schopností – metodami molekulární cytogenetiky • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby •balancované přestavby - v sadě chromosomů je zachováno normální množství chromosomového materiálu • - většinou nemají fenotypové vyjádření, v buňkách je přítomen veškerý chromosomový materiál, i když v odlišném uspořádání • - mohou mít fenotypové vyjádření v případě, že jsou v důsledku přestavby vyřazeny některé geny z funkce, nebo v místě zlomu • vznikla malá delece či duplikace genetického materiálu • (suspektně balancovaná chromosomová přestavba) •nebalancované přestavby – část chromosomového materiálu • v karyotypu chybí (parciální monosomie) a (nebo) část přebývá • (parciální trisomie), v některých případech může být v karyotypu • přítomna kombinace těchto změn • - většinou dochází k fenotypovým abnormalitám OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokace •translokace – nejčastější ze strukturních aberací, • předpokladem je vznik dvou zlomů, • každý na jednom chromosomu • reciproké translokace – • výměny chromosomových segmentů • mezi dvěma, zpravidla nehomologními, • chromosomy • • robertsonovské translokace – • 2 akrocentrické chromosomy • fúzují v oblasti centromery • a ztrácejí svá krátká • raménka (ztráta nemá vliv na • fenotyp), vznik zlomů v oblasti centromery • • vznik rob bal transl reciproké translokace se vyskytují s frekvencí přibližně 1:600 novorozenců OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno t(1;15) - 1 VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokace • reciproká translokace t(1;15) •výměna koncových úseků chromosomů t(1;15)-15 chr 1 vzor 2 chr 15 vzor 2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby reciproká translokace t(1;15) •46,XX,t(1;15)(q12;q22) Habánová OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokace •robertsonovská translokace der(13;14) •(derivovaný chromosom) rob 13;14 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby robertsonovská translokace •45,XX,der(13;14)(q10;q10) Osičková OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokační forma Downova syndromu •45,XX,der(21;21)(q10;q10) 46,XY,der(21;21)(q10;q10),+21 rodič dítě Lenertová Kříž OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokační forma Downova syndromu • 45,XX,der(14;21)(q10;q10) 46,XY,der(14;21)(q10;q10),+21 rodič dítě Nedbalová Gábor OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokace • dítě s nebalancovaným • karyotypem • 46,XY,der(21)t(16;21)mat •translokace u svých nositelů většinou nezpůsobují abnormální fenotyp, ale •jsou spjaty s vysokým rizikem vzniku nebalancovaných gamet s tím •spojených abortů nebo narození potomků s nebalancovaným karyotypem •(parciální monosomie jednoho a parciální trisomie druhého chromosomu) Škrdlová 16 Škrdlová 21 karyotyp matky 46,XX,t(16;21) chromosomy, které se zúčastnily translokace 21 16 21 Škrdlová 21 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby translokace •46,XX,t(16;21)(q22;q22.1) 46,XY,der(21)t(16;21)(q22;q22.1) • Škrdlová Škrdla rodič dítě OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inverze •inverze – na jednom chromosomu vzniknou 2 zlomy, segment • mezi nimi se otočí o 180° a opět se začlení • do chromosomu • paracentrická inverze – • oba zlomy jsou na stejném raménku, • úsek nezahrnuje centromeru • • pericentrická inverze – • na každém raménku je jeden zlom, • invertovaný úsek zahrnuje • centromeru • • • inv parac bez gam inv peric bez gam OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inverze •pericentrická inverze inv(8) inv(8) a OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inverze •46,XX,inv(8)(p23.1?q23?) Juhásová OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inverze •paracentrická inverze inv(1) inv 1, paracentr chr 1 vzor 2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inverze •46,XX,inv(1)(q21q32) Miklášov OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inverze •inverze u svých nositelů většinou nezpůsobují abnormální •fenotyp, ale jsou spjaty s rizikem vzniku •nebalancovaných gamet a narození postižených •potomků • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby delece •delece – vznik zlomů a ztráta úseku chromosomu, • který způsobuje vznik nebalancovaného karyotypu • (parciální monosomie) • • terminální delece –vznik jednoho zlomu, • ztráta koncového úseku chromosomu • • intersticiální delece –vznik dvou zlomů, • ztráta segmentu uloženého mezi • centromerou a terminální částí • • incidence cytogeneticky pozorovatelných delecí • je asi 1:700 živě narozených dětí • interstic delece term delece OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby delece • terminální delece del (5p) •syndrom Cri du chat (syndrom kočičího křiku) del 5pter chr 5 vzor 2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby delece •46,XX,del(5p)(p14.1) Křížová OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inzerce •inzerce – nereciproký typ translokace • - segment z jednoho chromosomu je odstraněn • a vložen do jiného chromosomu buď ve své • původní orientaci nebo opačné • - k jejich vzniku jsou potřeba 3 body zlomu, 2 na • jednom chromosomu a 1 na druhém • - jsou poměrně vzácné (1:80000) • - hrozí vznik nebalancovaných gamet a narození • abnormálních potomků vznik ins OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inzerce •inzerce úseku chromosomu č. 14 do chromosomu č. 6 •příklad zdánlivě balancované přestavby ins 6,14 (6) ins 6,14 (14) karyotyp probanda 46,XY,ins (6;14), de novo 6d 14g OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby inzerce •46,XY,ins(6;14)(p24;q13q22) Pospíšil OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby duplikace •duplikace – nadbytečný chromosomový segment, který • způsobuje vznik nebalancovaného karyotypu • (parciální trisomie) • - bývají méně nebezpečné než delece • • - vznik v důsledku • nerovnoměrného • crossing overu • • • • duplikace segmentu • dup(6) • chr 6 vzor 2 dup správné Dočkalová 06 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby duplikace •46,XX,dup(6)(q22q23) Dočkalová OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby neobvyklé typy chromosomů • marker chromosomy • – malé chromosomy (s centromerou), • často v mozaice, obtížně identifikovatelné • (mohou být vrozené nebo kultivačního původu) • • • • kruhové chromosomy • (ring chromosomy) • – na obou koncích chromosomu • vzniknou zlomy, dojde ke • ztrátě koncových úseků, zbytek • chromosomu se spojí • - jsou poměrně vzácné, ale byly zjištěny • u všech lidských chromosomů • ring Heb 6 vznik ringu marker Maršán marker Kocáb otec marker Kocáb děcko marker Pospíšil marker Prosová marker Řepková marker chromosomy představují nadbytečný genetický materiál v karyotypu OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby ring chromosom •46,XX,r(18) Hebnarová OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby marker chromosom •47,XX,+mar Řepková OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby neobvyklé typy chromosomů • izoXq • izochromosomy – metacentrické chromosomy, jejichž 1 raménko chybí a druhé je duplikováno (parciální monosomie 1 raménka a parciální trisomie 2. raménka) • podstata tvorby izochromosomu není přesně známa, jsou popsány alespoň 2 mechanismy: - porucha dělení centromery (příčné), následné dosyntetizování celého raménka v S fázi buněčného cyklu - - - - - - - - výměna celého raménka izo vznik OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby izochromosom •46,X,idic(Xq) Stará OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby neobvyklé typy chromosomů •dicentrické chromosomy • - na dvou chromosomech dojde • ke zlomu • - vznikne dicentrický chromosom • fúzí úseků s centromerou • a acentrický fragment • spojením úseků bez centromery • acentr, dicentr dic 13,14 bez šipky dicentr 13,14 „C“ barvením prokázána přítomnost 2 centromer OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) strukturní přestavby dicentrický chromosom •46,XY,dic(13;14)(q11;q11) Stanovský OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÁPIS KARYOTYPU 47,XX,+18 46,XX,t(8;21)(p11.2;q22.3) nadbytečný autosom v jádrech buněk (početní změna) 45,X 47,XXY chybějící nebo nadbytečný gonosom v karyotypu (početní změna) translokace v karyotypu (strukturní změna), ve druhé závorce zápis bodů zlomů na chromosomových raméncích podle cytogenetické nomenklatury 45,X[12] / 46,XX[188] mozaika gonosomů – více (minimálně dvě) buněčné linie v karyotypu Příklady patologických karyotypů: OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) MOZAICISMUS •má – li osoba chromosomovou abnormalitu, bývá většinou aberace přítomna ve všech jejích buňkách •mozaicismus = v těle jedince jsou přítomny 2 nebo více linie buněk s odlišnou chromosomovou konstitucí • - nejčastější výskyt mozaiky gonosomů • 45,X[6]/47,XXX[4]/46,XX[190] • - zřídka mozaika autosomů • - např. linie s normálním karyotypem s linií s monosomií • chromosomu č.18 45,XX,-18[10]/46,XX[190] • - mozaika linie s normálním karyotypem s linií s Downovým syndromem • 46,XY[28]/47,XY,+21[172] •ve formě mozaiky mohou být přítomny numerické aberace i strukturní přestavby, početní se vyskytují častěji •nejčastější příčinou mozaicismu je nondisjunkce v časném postzygotickém mitotickém dělení (např. ztráta chromosomu č.21 • z buňky zygoty s trisomií tohoto chromosomu) • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (VCA) MOZAICISMUS •je obtížné posoudit význam nálezu mozaiky • - záleží na typu chromosomové abnormality • - význam má % zastoupení linie s patologickým karyotypem • - mozaika může být zastoupena v různých tkáních v různé míře •riziko vzniku pseudomozaiky kultivačního původu (zejména prenatální diagnostika), potíže při interpretaci • • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Klinické indikace k postnatálnímu stanovení karyotypu (VCA) •problémy časného růstu a vývoje • neprospívání, opoždění vývoje, dysmorfická facies, mnohočetné malformace, malá postava, obojetný genitál, mentální retardace •narození mrtvého plodu a úmrtí novorozence • výskyt chromosomových abnormalit je vyšší u případů narození mrtvého plodu (téměř 10%) než u živě narozených dětí (asi 0,7%), zvýšený výskyt také u dětí, které umírají v novorozeneckém období (okolo 10%) •problémy s fertilitou • ženy s amenoreou, infertilní páry, opakované spontánní aborty, partneři před IVF •rodinná anamnéza • známá nebo suspektní chromosomová abnormalita u příbuzných •dárci gamet, děti k adopci • • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Klinické indikace k prenatálnímu stanovení karyotypu (VCA) • • • Invazivní metody vyšetření karyotypu plodu – při vyšším riziku narození dítěte s VCA - věk matky – 35 let v roce porodu, pod 18 let - věk otce – nad 40 let (riziko vyššího výskytu monogenních chorob) - součet věku rodičů – nad 70 let - patologické hodnoty biochemických markerů (screening II., event. I. trimestru) - VVV nalezené na UZ - balancovaná VCA u rodičů - výskyt VCA v rodině - předchozí porod dítěte s VCA OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Prenatální stanovení karyotypu (VCA) • • • Nenvazivní metody vyšetření karyotypu plodu: - UZ screening – 13.t.g.(VVV, VSV), 20.t.g. (VVV, VSV)!!!!, 32.-34.t.g. - Biochemické vyšetření v I. trimestru - 8.-12.t.g. - Biochemický screening ve II. trimestru - 15.- 17.t.g. - Invazivní metody vyšetření karyotypu plodu: - Odběr plodové vody (amniocentéza, AMC) – klasická 16.-18-t.g. - časná 12.-14.t.g. - Odběr krve plodu z pupečníku (kordocentéza, CC) – po 20. t.g. - Biopsie choriových klků (CVS) – časná CVS – 10. – 12. t.g. - pozdní CVS – II. a III. trimestr (placentocentéza) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Prenatální stanovení karyotypu (VCA) • • • AMC – kultivace 2 paralelních kultur – vyloučení kultivačního artefaktu (pseudomozaika – např. přítomnost nadbytečného chromosomu nebo strukturní přestavby v 1 mitóze) – vyloučení - opakovaný odběr (AMC, CVS) - riziko kontaminace mateřskou krví při odběru (může ovlivnit výsledek karyotypu plodu) CVS – choriové klky (placenta) = extraembryonální tkáň – častý výskyt mozaikových karyotypů (mitotická nondisjunkce) – diskrepance v nálezech u embrya a extraembryonální tkáni (embryo má kontrolní mechanismy limitující dělení abnormálních buněk, v choriu se abnormální buňky dělí) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Prenatální stanovení karyotypu (VCA) • • • mozaika CVS – diskrepance v karyotypu embrya a extraembryonální tkáně - vznik mozaiky v blastocystě před diferenciací na embryo a extraembryonální tkáň – mozaika přítomna v obou - vznik mozaiky v pozdějším stádiu v embryu nebo v extraembryonální tkáni (častěji) – mozaika přítomna jen tam, kde vznikla Placentární mozaicismus – zdroj falešně pozitivních výsledků OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (vliv mutagenních faktorů prostředí) • •rychlejší stárnutí organismu •vznik degenerativních onemocnění •možné maligní zvrhnutí • • Přítomnost aberací v somatických buňkách Přítomnost aberací v gametách •zvýšené riziko narození postiženého dítěte Konvenční barvení chromosomů Stanovení % aberantních buněk – buněk s poškozeným chromosomem zlomy1 hraniční patologie – opakovaný nález 5% aberantních buněk OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA) příčiny vzniku • působení - fyzikálních faktorů • (ionizující záření) • - chemických látek • (cytostatika, imunosupresiva, oxidační, • alkylační činidla ad. látky používané • v průmyslu) • - biologických faktorů • (virové infekce – pravé neštovice, spalničky, • zarděnky ad.) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromatidové aberace označení cht •jednochromatidové gapy (mezery) • (G´nebo chtg – chromatid gap)- příčně slabě se barvící část chromatidy achromatické léze), také úplné přerušení chromatidy nepřesahující její šířku • G světlý sejmout000r OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromatidové aberace označení cht • •jednochromatidové zlomy (Z´nebo chtb – chromatid brake), oddělení samostatného fragmentu (F) – úplné přerušení chromatidy, pravděpodobně koncová delece (fragmenty mívají různé rozměry, mohou být v ose s původním chromosomem nebo nemusí) • sejmout000k Z OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromatidové aberace označení cht •výměny (V nebo chte – chromatid exchange)- výměny části chromatid v rámci jednoho nebo více chromosomů • sejmout000o sejmout000z OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromatidové aberace - výměny V V1 V2 V OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromosomové aberace označení chr • •dvouchromatidové zlomy (Z´´nebo chrb – chromosome break), oddělení párových fragmentů (DF)- úplné přerušení obou chromatid, pravděpodobně koncová delece (fragment obvykle leží paralelně, mívají různé rozměry, mohou být v ose s původním chromosomem nebo nemusí) • sejmout000i Z2 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromosomové aberace označení chr •izochromatidové gapy (mezery) (G´´nebo chrg – chromosome gap)- příčně slabě se barvící část chromosomu (achromatické léze), také úplné přerušení chromosomu nepřesahující šířku chromatidy • sejmout000e G OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromosomové aberace označení chr •acentrické ringy, kruhové chromosomy- uzavřené struktury, vznik dvou zlomů na jednom chromosomu, dojde ke spojení – acentrické ringy jsou bez centromery, kruhové chromosomy zahrnují centromeru • • • sejmout000hh R R OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromosomové aberace označení chr • •chromosomy zahrnující více než 1 centromeru- • dicentrické, tricentrické chromosomy… • sejmout000dse sejmout000ggg DIC TIC,DF OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Klinické indikace k vyšetření ZCA •práce v riziku (kontakt se škodlivými látkami, zářením), vstupní prohlídky na pracovištích se zvýšeným rizikem •před chemoterapií, po chemoterapii, po jiné dlouhodobé léčbě •kontrolní vyšetření u podchycených případů • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Doporučená literatura •Klinická genetika, Thompson 2001 •Základy klinickej genetiky, Sršeň, Sršňová 1995 •Základy lékařské genetiky, Pritchard, Korf 2003 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno chromozomy Děkuji za pozornost