VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) vrozené patologické změny v karyotypu VYŠETŘENÍ KONSTITUČNÍHO KARYOTYPU [USEMAP] Postnatální stanovení karyotypu (ověřujeme přítomnost / nepřítomnost VCA u dětí a dospělých) • • • - odběr periferní krve dětí a dospělých [USEMAP] Klinické indikace k postnatálnímu stanovení karyotypu •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 • • [USEMAP] Prenatální stanovení karyotypu (ověřujeme přítomnost / nepřítomnost VCA u plodu) • • • - invazivní metody vyšetření karyotypu plodu: - biopsie choriových klků (CVS) – časná CVS – 11. – 14. t.g. - pozdní CVS – II. a III. trimestr - odběr plodové vody (amniocentéza, AMC) – klasická 16.-20.t.g. - odběr krve plodu z pupečníku (kordocentéza, CC) – po 20. t.g. [USEMAP] Klinické indikace k prenatálnímu stanovení karyotypu (VCA) • • • invazivní metody vyšetření karyotypu plodu – při vyšším riziku narození dítěte s VCA - patologické hodnoty biochemických markerů (screening I., event. II. trimestru) - VVV nalezené na UZ - balancovaná VCA u rodičů - výskyt VCA v rodině - předchozí porod dítěte s VCA - věk matky – 35 let v roce porodu – pouze vyšší věk není indikací k vyšetření - věk otce – nad 40 let (riziko vyššího výskytu monogenních chorob) - -II- - součet věku rodičů – nad 70 let - pouze vyšší věk není indikací k vyšetření - [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) •významně se podílejí na mnoha případech poruch reprodukce, vrozených malformací, mentálních retardací, vývojových vad •cytogenetické poruchy jsou přítomny přibližně u 0,6% živě narozených dětí [USEMAP] VÝZNAM VYŠETŘENÍ VCA - objasnit příčinu zdravotních potíží pacienta - stanovit prognózu onemocnění, nabídnout pacientovi možnosti léčby a péče - prevence výskytu vrozených chromosomových abnormalit v rodině VCA zůstávají přítomny v konstitučním karyotypu pacienta po celý život. [USEMAP] CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY •vrozené chromosomové abnormality (VCA) • (vyšetření karyotypu) – početní • - strukturní • prenatální a postnatální stanovení karyotypu • [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) •změny počtu chromosomů • - polyploidie – změny počtu chromosomových sad • - počet chromosomů v jádrech somatických buněk • je více než dvojnásobkem haploidního počtu (n = 23) • (triploidie 3n= 69, tetraploidie 4n = 92) • většinou pouze u plodů (samovolné aborty) • • • • • • F:\triploidie k.jpg 69,XXX 92,XXXX [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) •změny počtu chromosomů • • • • - aneuploidie – nejčastější a klinicky velmi významný • typ chromosomových poruch • - odchylky v počtu jednotlivých chromosomů • v karyotypu (2n +/- 1) • - tento stav je v naprosté většině případů spojen • s poruchou fyzického nebo mentálního vývoje • • - TRISOMIE (přítomnost nadbytečného chromosomu) • - MONOSOMIE (chybění chromosomu) • • [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) změny počtu chromosomů aneuploidie •trisomie – nejčastější porucha • (přítomnost nadbytečného chromosomu v karyotypu 2n+1) • • - trisomie autosomů (trisomie celého chromosomu je jen vzácně slučitelná • se životem) • - Downův syndrom 47,XX,+21 47,XY, +21 • - Edwardsův syndrom 47,XX,+18 47,XY, +18 • - Patauův syndrom 47,XX, +13 47,XY, +13 • • - aneuploidie gonosomů (fenotypové důsledky jsou méně • závažné než u trisomie autosomů) • - Klinefelterův syndrom 47,XXY (muž) • - XXX syndrom (žena) • - XYY syndrom (muž) • • • • • [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) aneuploidie autosomů - trisomie •Downův syndrom 47, XX, +21 – volná trisomie Down -Mentální retardace -Dysmorfické rysy -Hypotonie -Malá postava -Brachycephalie -Srdeční vady….. [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) aneuploidie autosomů - trisomie •Edwardsův syndrom 47,XY,+18 Edwards -Intrauterinní růstová retardace -Kraniofaciální dysmorfie -Vady srdce, mozku a dalších orgánů -Těžká PMR -Překřížené prsty… [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMMALITY (VCA) aneuploidie autosomů - trisomie •Patauův syndrom 47,XY,+13 Patau -Mikrocefalie -Rozštěpové vady -Srdeční vady -Holoprosencephalie -Kyklopie… [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) aneuploidie gonosomů •Klinefelterův syndrom 47,XXY C:\Users\3750\Desktop\mitózy\47,XXY.jpg -Eunuchoidní habitus -Malý penis, hypoplastická varlata, gynekomastie -Infertilita, azoospermie [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) aneuploidie gonosomů méně časté nálezy Novák Stojanová Ryšánek 47,XXX 47,XYY 48,XXYY -Bez potíží nebo potíže mírnějšího rázu – poruchy učení…… [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) aneuploidie - monosomie •monosomie – méně častá porucha (chybění chromosomu v karyotypu 2n-1) • - monosomie gonosomu X - Turnerův syndrom) • 45,X (ženský fenotyp), častý výskyt • • turner -Malý vzrůst -Abnormality skeletu -Pterygium coli -Neplodnost… [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) aneuploidie - monosomie monosomie autosomů – výjimečně se vyskytující porucha, slučitelná se životem jen u některých chromosomů a to v mozaice o nízkém zastoupení (v těle jedince mohou být přítomny 2 buněčné linie (nebo i více) s různou chromosomovou sestavou, např. linie s normálním karyotypem a linie s monosomií chromosomu č.18) 45,XX,-18[1]/46,XX,r(18)[29] karyotyp Heb malý ring monosomie 18 Buněčná linie s monosomií chromosomu 18 Buněčná linie s kruhovým chromosomem 18 [USEMAP] VZNIK POČETNÍCH CHROMOSOMOVÝCH ZMĚN DE NOVO -PORUCHY V MEIÓZE •aneuploidie jsou nejčastějším mutačním mechanismem našeho druhu •mechanismů, které podmiňují vznik aneuploidií, bylo odhaleno více, výzkum v této oblasti stále probíhá • [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (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 je výskyt malé mozaiky gonosomů (pacienti s normálním fenotypem a poruchou plodnosti, možný výskyt i u jedinců bez reprodukčních poruch) • 45,X[2]/47,XXX[1]/46,XX[30] – malá mozaika aneuploidie chromosomu X • u žen (aneuploidie gonosomů u mužů), 3- 10% • - mozaiky větší než 10% s potenciálním klinickým významem, vliv na fenotyp pacienta • - mozaika autosomů • - Downův syndrom v mozaice s normálním karyotypem (i malé mozaiky • mohou souviset s postižením pacientů) • 47,XY,+21[2]/46,XY[28] •ve formě mozaiky mohou být přítomny numerické aberace i strukturní přestavby, početní se vyskytují výrazně častěji •mozaika v cytogenetickém slova smyslu vzniká na úrovni dělení somatických buněk • (zygoty, embrya, plodu..) – tedy během procesu MITÓZY • [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAIKA x CHIMÉRA •Mozaika: jedinec nebo tkáň obsahuje 2 nebo více buněčných • linií s odlišným karyotypem pocházejících z jedné • zygoty, které vznikly během mitotickém dělení. • •Chiméra: buněčné linie pocházejí z více zygot [USEMAP] • 45,X[2]/46,XX[8] •Karyotyp vyšetřujeme metodou analýzy chromosomů s G – pruhy. Při nálezu alespoň 1 mitózy s abnormálním •počtem gonosomů materiál vyšetříme metodou I-FISH (analýza interfázních jader) za použití sond pro gonosomy. •Touto metodou stanovíme zastoupení patologické linie v karyotypu vyšetřované tkáně. VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS - gonosomy 46,XX 45,X 3% = hraniční patologický nález [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS - gonosomy Mozaika X • • vyšetření % zastoupení jednotlivých linií buněk v periferní krvi • pacientky metodou FISH z interfázních jader • za patologickou buněčnou linii je považována taková, kterou detekujeme alespoň ve 3% buněk • detekováno 6 buněk s 1 signálem pro chromosom X, 194 buněk se dvěma signály 1 signál (přítomen 1 chromosom X (1 centromera) v jádře buňky) 2 signály (přítomny 2 chromosomy X (2 centromery) v jádře T-lymfocytu) Při vyšetření použita centromerická sonda chromosomu X (cep X) [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – kombinace početní a strukturní změny 12 letý pacient s diagnózou malý vzrůst Kapitančík1 kap4 buněčná linie 46,X,r(Y)? [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – kombinace početní a strukturní změny Kapitančík2 1461-08 g foto buněčná linie 46,X,mar(Y)? [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – kombinace početní a strukturní změny Kapitančík4 1461-08 b foto buněčná linie 46,X,t(Y;9)(p11?;q12?) t(Y;?), přítomna oblast SRY buněčná linie kap1a [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – kombinace početní a strukturní změny Kapitančík3 1461-08 d foto buněčná linie 45,X [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS - význam •je obtížné posoudit význam nálezu mozaiky • - záleží na typu chromosomové abnormality • - význam má % zastoupení linie s patologickým karyotypem • - % zastoupení jednotlivých buněčných linií může být v různých • tkáních rozdílné (vyšetření z periferní krve, stěru z bukální sliznice • pro ověření a porovnání) • • • • [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – prenatální diagnostika • • • AMC – odběr plodové vody – přítomnost pravého mozaicismu u plodu (v těle plodu jsou přítomny 2 nebo více buněčných linií, jejichž karyotyp je odlišný) např. 47,XX,+21 [10] / 46,XX [20] – riziko vzniku pseudomozaiky kultivačního původu (kultivační artefakt) (např. přítomnost nadbytečného chromosomu nebo strukturní přestavby v 1 mitóze) vyloučení kultivačního artefaktu - kultivace 2 paralelních kultur z AMC - opakovaný odběr (AMC, CVS) - riziko kontaminace mateřskou krví při odběru - po kultivaci nemohou buňky mateřské krve ovlivnit výsledek karyotypu plodu, protože buňky mateřské krve se nenakultivují v médiu specifickém pro fibroblasty z kůže a sliznic plodu (amniocyty), (ale mohou ovlivnit výsledek analýzy metodou PCR – izolovaná DNA je směsí DNA kožních fibroblastů plodu a krevních buněk matky, proto při tomto typu vyšetření zařazujeme DNA matky jako jeden z kontrolních vzorků) - riziko kontaminace mateřskou tkání při odběru – při používané technice odběru je minimální riziko kontaminace vzorku mateřskou tkání a kultivační médium je specifické pro amniocyty. Riziko, že nakultivujeme spolu s tkání plodu i tkáň matky je minimální. - paralelně se stanovením karyotypu provádíme vyšetření QF-PCR mozaicismus - přítomnost 2 nebo více buněčných linií ve vyšetřované tkáni, které se liší karyotypem - NE VŽDY SE JEDNÁ O PRAVÝ MOZAICISMUS INVAZIVNÍ METODY PRENATÁLNÍ DIAGNOSTIKY analýza buněk plodu [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – prenatální diagnostika - riziko vzniku pseudomozaiky kultivačního původu hrozí u dlouhodobě kultivovaných vzorků (za dlouhodobou je považována délka kultivace +/- 10 dnů) - v dnešní době paralelně s vyšetřením karyotypu choriových klků vždy provádíme QF-PCR. Při tomto vyšetření srovnáváme výsledky z DNA choriových klků s DNA matky pro odhalení případné kontaminace mateřskou krví či tkání. - při dlouhodobé kultivaci existuje riziko vzniku pseudomozaiky způsobené kontaminací mateřskou tkání (pouze u plodů ženského pohlaví, plod má stejné gonosomy jako matka, neodlišíme mitózy od matky a plodu) – prevence – pečlivé oddělení mateřské tkáně před kultivací - kontaminace mateřskou krví pro cytogenetické vyšetření nevadí (buňky krve se nenakultivují za podmínek kultivace choriových klků); pro molekulárně genetické vyšetření je kontaminace krví matky na závadu – izolujeme DNA současně z krve i klků – směs DNA plodu a matky. ) INVAZIVNÍ METODY PRENATÁLNÍ DIAGNOSTIKY CVS - biopsie choriových klků (chorionic villi sampling) analýza extraembryonální tkáně (plodový obal chorion) [USEMAP] VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY (VCA) MOZAICISMUS – prenatální diagnostika • • • – je možný rozdílný nález karyotypu embrya a extraembryonální tkáně - riziko, že placenta má normální karyotyp a plod trisomii je minimální - sporné nálezy jsou potvrzovány AMC placentární mozaicismus – možný zdroj falešně pozitivních výsledků klky Přibližně 2% vyšetření vzorků z CVS přinášejí nejednoznačný výsledek v důsledku chromosomového mozaicismu (zahrnuje pravý mozaicismus a pseudomozaicismus). V těchto případech je pro potvrzení případné chromosomové aberace doporučeno indikovat AMC. pravý mozaicismus – rozdílný karyotyp u embrya a v extraembryonální tkáni choriových klků (kromě toho jak u plodu, tak v klcích, může být karyotyp s pravou mozaikou nebo bez mozaiky) [USEMAP] VZNIK MOZAIKY (vždy de novo, nedědí se) [USEMAP] •Kontakt pro dotazy: Navarikova.Marta@fnbrno.cz