OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Základy klinické cytogenetiky I Mgr.Hanáková 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 SOMATICKÉ BUŇKY •buněčné jádro img003 cytoplasma s organelami OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno GENETICKÝ MATERIÁL JÁDRA BĚHEM BUNĚČNÉHO CYKLU • buněčný cyklus somatických buněk • (interfáze, mitóza, cytokineze) •- G1, S, G2 fáze = INTERFÁZE • nejdelší fáze buněčného cyklu, • chromatin je málo kondenzovaný • nebo dekondenzovaný • (pouze konstitutivní • heterochromatin zůstává trvale • kondenzován) •- M fáze = MITÓZA + cytokineze • dělení jádra a následně buňky • kondenzace chromatinu • vznik chromosomů, rozchod • chromosomů do dceřiných buněk bun cyklus img008 img008 img008 mitóza 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 chromosomy vznikají při buněčném dělení 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 CHROMOSOMY V PRAXI • dvouchromatidový metafázní chromosom • schema chromosomu Chromosom s G- pruhy 12-8 zlomy1 img001 Chromosom obarvený po celé délce q dl ram text p kr ram text centrom text sest chromatidy text telomerická oblast telomerická oblast 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 v jádrech somatických buněk jedince, označujeme počet chromosomů, typ • pohlavních chromosomů a případné • aberace (zápis karyotypu např. 46,XY) • •normální 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 typ 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 chromatinu); • 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 D text E text F text G text OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY •odběr materiálu •kultivace – získání dostatečného množství dělících se buněk •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 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 solidní nádor periferní krev dřeň 002 kostní dřeň nádory 003 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY odběr materiálu choriové klky odběr plodové vody pod kontrolou ultrazvuku kůže (potracený plod, placenta) kůže, placenta 011 nasazení plodovky 001 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY nasazení do kultivačního média •Sterilní práce v laminárním boxu nádory2 001 !!!!!!!STERILNÍ PROSTŘEDÍ!!!!!!! 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 • chromosomů 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 zpracování suspenze • vykapání suspenze na mokrá 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 přednáška 066 přednáška 065 přednáška 069 1 – inkubace preparátu v roztoku trypsinu (dochází k natrávení chromosomových proteinů) 3 – oplach A B C 2 – barvení barvivem Giemsa- Romanowski (B) 4 – sušení sklíček na sušící plotýnce OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY hodnocení zvětšení přibližně 1000x dlouhý2 mitóza – proces buněčného dělení mitóza – soubor chromosomů jednoho jádra na podložním sklíčku 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 • 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. definován rozsah a lokalizace abnormality 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 GONOSOMY – CHROMOSOMY X, Y img096 autosomy v chromosomovém páru – homologní po celé délce chromosomů OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno MEIÓZA r crossingover OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno GONOSOMY – CHROMOSOMY X, Y ODLIŠNOSTI MEZI X A Y CHROMOSOMEM: - odlišná morfologie (Y menší než X, u chromosomu Y centromera blíže ke konci krátkých ramének než u X) - chromosomy X a Y obsahují jen malé množství homologního genetického materiálu (PSEUDOAUTOSOMÁLNÍ OBLASTI + některé geny mimo pseudoautosomální oblasti) ODLIŠNOST MEZI CHROMOSOMY X A Y A AUTOSOMY: - u autosomů dochází v profázi meiózy I k párování homologních chromosomů po celé jejich délce a k výměně genetického materiálu mezi chromatidami homologních chromosomů (rekombinace genetického materiálu (crossing over)) význam – zvýšení genetické variability - u chromosomů X a Y dochází k párování pouze v pseudoautosomálních (homologních) oblastech (na koncích krátkých a dlouhých ramének) OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno AUTOSOMY – crossing over (párování po celé délce chromosom v profázi meiózy I - proces vzniku spermií) 18f OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno AUTOSOMY – crossing over (párování po celé délce chromosomů v profázi meiózy I - párování homologních úseků) 14 13 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOMY X, Y – crossing over (párování pouze v pseudoautosomálních oblastech v profázi meiózy I u mužů – párování homologních úseků) 8 zajímavý k párování v meióze I dochází pouze v pseudoautosomálních oblastech na koncích krátkých a dlouhých ramen chromosomů X a Y dědičnost genů v pseudoautosomálních oblastech připomíná dědičnost autosomálních genů – pseudoautosomální dědičnost OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno img111 CHROMOSOM Y projekt lidského genomu odhalil 307 genů na chromosomu Y, více než 1000 genů na chromosomu X gen SRY – „sex determining region Y“ – produktem je testes determinující faktor (TDF) delece se vyskytují pouze de novo, chybí u fertilních otců heterochromatin OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM Y pohlaví u člověka je určeno přítomností či absencí genu SRY, který řídí vývoj primordiálních gonád směrem ke vzniku testes img097 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Nesoulad mezi typem pohlavních chromosomů v karyotypu a pohlavím pacienta •46,XYfemale •46,XXmale OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno Nesoulad mezi typem pohlavních chromosomů v karyotypu a pohlavím pacienta 46,XX male Jakešová 46,XXmale 46,XYfemale OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno img104 46,XYfemale; 46,XXmale vznik fenotypů může mít spojitost •vznik v důsledku abnormální rekombinace •mezi Xp a Yp v meióze v zárodečných •buňkách otce, dochází k přenosu genu SRY •na chromosom X / ztráta genu SRY •na chromosomu Y • •(gen SRY je lokalizován v blízkosti •pseudoautosomální oblasti na Yp, •obvykle do rekombinace zahrnován nebývá, •normální rekombinace se týká pouze •pseudoautosomálních oblastí) • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno 46,XYfemale – další možnosti vzniku •mutace genů na jiných chromosomech nebo chromosomové změny • - delece či mutace v genu Tfm na chromosomu X – syndrom testikulární • feminizace (viz obrázek) • - duplikace části Xp v oblasti Xp21 s lokalizací genu DAX1 – transkripční • faktor, hraje roli při určení pohlaví, působení je závislé na genové dávce • (nadbytek SRY produktu – tvorba varlat, nadbytek produktu DAX1 – • tvorba vaječníků) • - mutace na autosomech - chromosom 17q gen SOX9, gen nezbytný pro tvorbu • varlat • - chromosom 9 pruh p24, gen DMRT1 delece – • oblast nezbytná pro normální vývoj mužského • pohlaví • - chromosom 11 pruh p13 gen WT1 – dominantní • mutace vede k výrazné poruše vývoje testikulární • tkáně (ženský nebo obojetný genitál) • - a další (pseudohermafroditismus…) • OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno 46,XYfemale – další možnosti vzniku delece či mutace genu Tfm na chromosomu X – kóduje receptory pro testosteron – rezistence cílových orgánů k androgenům (SRY gen přítomen a je funkční) – syndrom testikulární feminizace (androgen insensitivity syndrome) – ženský fenotyp, přítomny testes v malé pánvi, predispozice k malignímu zvrhnutí img100 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM X •normální ženský karyotyp – 2 chromosomy X •normální mužský karyotyp – 1 chromosom X kompenzace rozdílu v počtu kopií X vázaných genů (dávky genových produktů) u žen – náhodná inaktivace jednoho X chromosomu (lyonizace) (Mary Lyonová 1961) - jeden chromosom X se stává transkripčně inaktivním, v interfázních jádrech je viditelný v podobě Barrova tělíska (heterochromatin, sex chromatin) (Murray Barr) img109 autosomy – každý gen přítomen ve 2 kopiích, odchylky mohou vést k abnormálnímu fenotypu, v některých případech ke smrti jedince OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM X img116 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM X - k inaktivaci jednoho X chromosomu dochází v časném stádiu vývoje embrya - inaktivace chromosomu maternálního či paternálního původu je náhodná (tkáně – mozaika populací klonů, které exprimují alely genů buď z paternálního nebo maternálního chromosomu X) - jakmile k inaktivaci dojde, jedná se o jev trvalý (v somatických buňkách) a všechny buňky, které vzniknou dělením buňky mateřské, mají inaktivovaný stejný chromosom X - v zárodečné linii je inaktivovaný X chromosom reaktivován (pravděpodobně důležité pro úspěšné dokončení oogeneze) - u karyotypů s početními aberacemi – nadbytečnými chromosomy X – jsou vždy všechny X chromosomy, kromě jednoho, inaktivovány, každý X chromosom může tvořit samostatné Baarovo tělísko nebo mohou vytvářet jen 1 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM X img113 na inaktivovaném X chromosomu je inaktivována většina genů, ale některé zůstávají aktivní (10 – 15% genů), k jejich přepisu dochází na inaktivovaném i neinaktivovaném chromosomu, více je jich lokalizováno na Xp význam – kompenzace genové dávky (geny, které mají kopii na chromosomu Y (v pseudoautosomálních oblastech i mimo ně), které jsou u žen exprimovány ve vyšší míře než u mužů) - klinický význam – vysvětlení fenotypu Turnerova syndromu (a dalších abnormalit vedoucích k podobnému fenotypu – delece Xp) – nesprávná dávka genů X inaktivační centrum (XIC) – oblast, která zahrnuje gen XIST (lokalizace Xq13) – klíčový regulační lokus X inaktivace OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno CHROMOSOM X náhodná inaktivace chromosomu X nenáhodná inaktivace chromosomu X – speciální případy - nebalancovaná strukturní aberace chromosomu X (delece, duplikace, izochromosomy) – preferenční inaktivace strukturně abnormálního chromosomu - balancovaná translokace chromosomu X s autosomem – normální X chromosom je preferenčně inaktivován (při inaktivaci X s translokací by došlo k inaktivaci autosomálního úseku a k projevu abnormálního fenotypu jako u nebalancovaného karyotypu) - nebalancovaný karyotyp (část chromosomu X zahrnující oblast XIC, na němž je translokována část autosomu) – potomci přenašeče balancované translokace X chromosomu s autosomem – postižený chromosom vždy inaktivován klinický význam – minimalizace následků chromosomové poruchy 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 TYPY CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ - VYŠETŘENÍ VROZENÝCH CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ – prenatální a postnatální vyšetření - VYŠETŘENÍ ZÍSKANÝCH CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ (vznikajících v důsledku působení mutagenních faktorů prostředí na člověka) – postnatální vyšetření IHOK FN BRNO - VYŠETŘENÍ ZÍSKANÝCH CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ (u onkologických onemocnění) vyšetření z kostní dřeně a tkáně solidních tumorů OLG FN BRNO OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE •početní abnormality •polyploidie – znásobení počtu chromosomových sad • (samovolné aborty) •abnormality počtu chromosomů v páru • - aneuploidie (trisomie chromosomů 21, 18, 13, gonosomů, • monosomie chromosomu X)- viz základní přednáška •strukturní abnormality • translokace, inverze, delece, duplikace, inzerce, zvláštní • typy chromosomů – viz základní přednáška Vznik VCA - de novo - poruchy v procesu meiózy (tvorby gamet z primárních oocytů a spermatocytů); během procesu mitózy (mozaika) - zděděné – potomci rodičů – nositelů balancovaných přestaveb OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE u onkologických pacientů •početní abnormality •abnormality počtu chromosomových sad • - polyploidie (hypo-, hyper- (di-, tri- atd.) ploidie) •abnormality počtu chromosomů v páru • - aneuploidie (trisomie, monosomie)- často se týká jiných chromosomů než • u vrozených chromosomových aberací • •strukturní abnormality • translokace, inverze, delece, duplikace, inzerce, zvláštní • typy chromosomů – konkrétní aberace odlišné od VCA • amplifikace (mnohonásobné zmnožení onkogenu, detekovatelné cytogeneticky) • – pouze u onkologických pacientů – souvisí se vznikem a progresí onkologického onemocnění (poruchy dělení somatických buněk), vyšetřujeme buňky postižené nádorovým bujením OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno VYŠETŘENÍ ZÍSKANÝCH CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ v důsledku působení mutagenních faktorů prostředí - z periferní krve OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (vliv mutagenních faktorů prostředí) •vlivem mutagenních faktorů prostředí dochází na chromosomech ke změnám (zlomy, vznik di-, tricentrických chromosomů, ring chromosomů ad.) • – nacházíme různé změny v různých buňkách • (v každé buňce jinou – nejedná se o mozaiku, ale o náhodné změny) (stanovení % aberantních buněk, hraniční patologie opakovaně 5% ab. b.) DIC DF tmavý zlomy1 dic chrb vyšetření z periferní krve metodou klasické cytogenetiky – konvenční barvení chromosomů OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (vliv mutagenních faktorů prostředí) vyšetření z periferní krve • •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 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) typy aberací •chromatidové aberace – gap na 1 chromatidě • - zlom na 1 chromatidě • - chromatidové výměny •chromosomové aberace – gapy na 2 chromatidách • - zlomy na 2 chromatidách • - kruhové chromosomy • - di- a vícecentrické chromosomy OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno •vyšetření provádíme na chromosomech obarvených konvenčně • • • •délka kultivace buněk kratší (48 hodin), nutné zachytit 1. buněčné dělení, později dochází k reparaci vyšetřovaných aberací • •hraniční patologie – opakovaný nález 5% aberantních buněk (v různých buňkách nacházíme různé aberace, není podstatné jakou chromosomovou abnormalitu v mitóze nalezneme – aberace přítomna (alespoň 1) / aberace nepřítomna) ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA) zlomy1 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 Z2 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 • 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 OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromosomové aberace označení chr • •chromosomové 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 DF tmavý OLG_obloha dnbrno logo-FNB logo-MU Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE (ZCA)- typ poškození – chromosomové aberace označení chr •chromosomové 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 • aberace vymizí po léčbě (vitamíny) 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