1

Seminarium 2

Genetyka

Położnictwo dzienne I rok

Choroby

uwarunkowane genetycznie

Aberracje chromosomowe

Choroby jednogenowe

Choroby wieloczynnikowe

Choroby mitochondrialne

Aberracje chromosomowe i
zespoły aberracji
chromosomowych

ABERRACJE CHROMOSOMOWE

Choroby genetyczne związane z widocznymi zmianami

liczby lub struktury chromosomów

Chromosom – struktura znajdująca się w jądrze, zbudowana z liniowej
cząsteczki DNA i białek, wzdłuż której ułożone są geny, widoczna pod
mikroskopem podczas podziałów komórkowych

Chromosomy

Chromosom – struktura widoczna w jądrze

komórkowym podczas podziałów komórkowych

w stadium metafazy, zbudowana z cząsteczki

DNA połączonej z białkami

Chromatyna

Chromatyna – DNA w połączeniu z białkami, który wypełnia
jądro, a w trakcie podziału (mitozy lub mejozy) zwija się w
pałeczkowate struktury zwane chromosomami

2

Kondensacja DNA

Nukleosom

Nukleosom – struktura przypominająca koralik,
zbudowana z białek histonowych (histony) i
nawiniętego dwukrotnie DNA

Histony – białka zasadowe tworzące z DNA
kompleks DNA-białko

Solenoid – włókno chromatynowe

Włókno chromatynowe – ułożone wzdłuż jednej osi
nukleosomy

Budowa chromosomu

Budowa chromosomu

Centromer – miejsce połączenia
dwóch chromatyd

Chromatyda – jedno z dwóch
ramion chromosomu po
replikacji

Telomer – odcinek końcowy
(terminalny) chromosomu

Ramię p – krótkie ramię
chromosomu (powyżej
centromeru)

Ramie q – długie ramię
chromosomu (poniżej
centromeru)

3

Budowa chromosomu

U człowieka nie występują
chromosomy telocentryczne

!

Typy chromosomów wyróżnia się na podstawie położenia centromeru

Typy chromosomów u człowieka

Metacentryczne
Submetacentryczne
Akrocentryczne

Centromer

Chromosomy akrocentryczne

Grupy chromosomów - pary
1-3 i 19-20

chromosomy metacentryczne

4-12, 16-18 i X

chromosomy submetacentryczne

13-15, 21-22 i Y chromosomy akrocentryczne

Typy aberracji
chromosomowych

4

Typy aberracji chromosomowych



Podział aberracji uwzględnia rodzaj zmiany w
chromosomach:

aberracje liczby chromosomów
aberracje struktury chromosomów



Zmiany wymienione powyżej dotyczą
zarówno chromosomów autosomalnych jak i
chromosomów płci.

Aberracje liczbowe
chromosomów

Aberracje liczbowe

Zmiany w liczbie chromosomów.

W aberracjach liczbowych ogólna liczba
chromosomów jest różna od prawidłowej
liczby 46 chromosomów.

Zmiany liczbowe mogą dotyczyć zarówno
całego zestawu chromosomów
(poliploidie) jak i pojedynczego
chromosomu (aneuploidie).

Aberracje

liczbowe

Poliploidia

Aneuploidia

Triploidia

3n

Tetraploidia

4n

Trisomia

2n +1

Monosomia

2n - 1

n – haploidalna liczba chromosomów

Poliploidie

Triploidia i tetraploidia

Triploidia - 69 chromosomów

69,XXX 69,XXY 69,XYY

Triploidia to obecność dodatkowego haploidalnego
zestawu chromosomów w wyniku czego w jądrze
komórkowym zamiast 46 mamy

69 chromosomów.

Triploidia powstaje w wyniku:

Zapłodnienia komórki jajowej przez dwa plemniki, czyli
tak zwanej

dispermii.

Połączenia się nieprawidłowej diploidalnej gamety
ż

eńskiej z prawidłowym plemnikiem, czyli tak zwanej

dygynii.

Połączenia się nieprawidłowego diploidalnego plemnika
z prawidłową gametą żeńską, czyli tak zwanej

diandrii

(najrzadsze).

5

Triploidia – obraz kliniczny

Jeśli dodatkowy zestaw chromosomów pochodzi

od

matki charakterystyczne cechy fenotypowe płodu to:

wewnątrzmaciczne ograniczenie wzrostu, bardzo małe

łożysko (niski poziom βhCG) i hipoplazja nadnerczy.

Jeśli dodatkowy zestaw chromosomów pochodzi

od

ojca mamy do czynienia z bardzo dużym łożyskiem i

zaśniadem groniastym, przy często normalnych

rozmiarach płodu.

Cechy fenotypowe to także: syndaktylia 3. i 4. palca,

wady układu płciowego i moczowego, wady rozwojowe

mózgu, wady serca.

Triploidia jest aberracją letalną, czyli prowadzi do

obumarcia płodu (najczęściej) lub śmierci noworodka.

Triploidia – obraz kliniczny

Tetraploidia - 92 chromosomy

92,XXXX 92,XXYY

Tetraploidia to obecność dwóch dodatkowych
haploidalnych zestawów chromosomów w
wyniku czego w jądrze komórkowym zamiast 46
mamy

92 chromosomów.

Tetraploidia powstaje w wyniku:

Nieprawidłowego pierwszego podziału zygoty.

Tetraploidia jest aberracja letalną, prowadzącą
do obumarcia zarodka/płodu.

Aneuploidie

Trisomia i monosomia

Trisomia

Trisomia to występowanie dodatkowego chromosomu

homologicznego danej pary.

Trisomia jest wynikiem zjawiska

nondysjunkcji, czyli

nierozdzielenia się chromosomów homologicznych lub

chromatyd w trakcie podziału mejotycznego lub

mitotycznego.

Wynikiem nondysjunkcji jest powstanie z jednej strony

gamet disomicznych (z dwoma chromosomami) lub z

drugiej strony

nullisomicznych (bez chromosomu).

Połączenie gamety disomicznej z prawidłową prowadzi

do powstania

trisomii określonej pary chromosomów.

Połączenie gamety nullisomicznej z gametą prawidłową

prowadzi do powstania

monosomii określonej pary

chromosomów.

6

Monosomia

Monosomia to brak jednego chromosomu

homologicznego w danej parze.

Monosomia powstaje w wyniku nondysjunkcji.

Efektem nondysjunkcji jest powstanie gamety

nullisomicznej pozbawionej chromosomu danej pary.

Po połączeniu nullisomicznej gamety z gametą
prawidłową powstaje

monosomia określonej pary

chromosomów.

W przypadku zespołu Turnera (45,X) monosomia może

być wynikiem opóźnionego ruchu chromosomu Y w

stadium anafazy.

Trisomie i monosomie

Większość trisomii i monosomii jest letalna –

prowadzi do obumarcia zarodka/płodu we wczesnym

okresie ciąży, najczęściej w pierwszym trymestrze ciąży.

Wyjątek stanowią trisomie chromosomów pary:

13, 18 i

21 oraz monosomia chromosomu X, które spotyka się

u żywo urodzonych noworodków.

Także aberracje liczbowe chromosomów płci, takie jak:

47,XXY; 47,XXX; 47,XYY związane są z

łagodniejszymi skutkami klinicznymi.

Monosomie są letalne w bardzo wczesnym stadium

rozwojowym (embrionu), prowadząc do bardzo wczesnej

utraty ciąży, która nie jest rozpoznawalna w tym czasie

klinicznie (najczęściej kobieta jeszcze nie wie, że jest w

ciąży).

Trisomia i monosomia

Do nondysjunkcji najczęściej dochodzi

w gamecie

matczynej, podczas oogenezy (90% przypadków).

Rzadko nondysjunkcja występuje w trakcie

spermatogenezy.

Zjawisko nondysjunkcji jest

związane z wiekiem matki

(efekt wieku).

U kobiet między

20-29 rokiem życia ryzyko jest stałe,

natomiast

po ukończeniu 30 roku życia ryzyko

nondysjunkcji sukcesywnie rośnie wraz z wiekiem

matki.

Ryzyko związane z wiekiem jest takie same dla kobiet,

które wcześniej urodziły dziecko, jak i dla kobiet, dla

których jest to pierwsza ciąża.

Nondysjunkcja a wiek matki

Aberracje liczbowe

Aberracje liczbowe powstają najczęściej de
novo, a nie w wyniku odziedziczenia od
rodziców.

Aberracje liczbowe, poza kilkoma wyjątkami
prowadzą do obumarcia zarodka/płodu,
martwego porodu lub zgonu okołoporodowego

Aberracje liczbowe chromosomów stanowią
około

50% przyczyn poronień samoistnych w

pierwszym trymestrze ciąży.

7

Aberracje strukturalne
chromosomów

Aberracje strukturalne

Zmiany w strukturze (morfologii) chromosomów.

Dzielimy je na

zrównoważone i niezrównoważone.

Zrównoważone, czyli takie, w wyniku których zmienia
się struktura chromosomu, ale nie zmienia się ogólna
ilość DNA.

Niezrównoważone są zawsze związane z
nieprawidłową strukturą chromosomu oraz
nieprawidłową ilością DNA w jądrze komórkowym.

Podział na aberracje zrównoważone i niezrównoważone
odzwierciedla ich

odmienną manifestację kliniczną.

Aberracje strukturalne

Aberracje strukturalne są wynikiem pęknięć
i/lub przeniesienia fragmentów chromosomów
oraz połączenia ich w nowe konfiguracje.

Aberracje strukturalne mogą powstawać de
novo, jako błędy podziału mejotycznego
(nieprawidłowy proces crossing-over).

Aberracje strukturalne częściej są wynikiem
błędów spermatogenezy niż oogenezy.

Aberracje strukturalne mogą zostać
odziedziczone od rodziców w takiej samej lub
zmienionej formie.

Aberracje

strukturalne

Zrównoważone

Niezrównoważone

Translokacje

Inwersja

Delecje

Duplikacje

Chromosomy

pierścieniowe

Izochromosomy

Chromosomy markerowe

Aberracje strukturalne
zrównoważone

Translokacje

Translokacje to przemieszczenie się materiału
genetycznego pomiędzy chromosomami.

Translokacje są wynikiem pęknięć w co
najmniej dwóch chromosomach i
nieprawidłowej naprawy tych uszkodzeń.

W translokacje zaangażowane mogą być dwa
chromosomy lub więcej.

Translokacje mogą powstać de novo lub mogą
być odziedziczone.

8

Translokacja wzajemna zrównoważona

Fragmenty chromosomów oderwały się od reszty

chromosomu i zostały nieprawidłowo połączone („wymieniły
się” odcinkami).

Nie doszło do utraty materiału genetycznego.

Translokacja wzajemna między

chromosomami pary 1 i 16

Translokacja wzajemna zrównoważona
pomiędzy trzema chromosomami

Chromosomy między którymi nastąpiła wymiana odcinków
niehomologicznych nazywamy chromosomami pochodnymi –
der (z ang. derivative)

Translokacja robertsonowska (fuzja
centryczna)

Dotyczy chromosomów akrocentrycznych

Dwa chromosomy akrocentryczne tracą ramiona krótkie i łączą się

ze sobą – powstaje jeden chromosom z podwójnym ramieniem
długim

Translokacja robertsonowską jest translokacją zrównoważoną,

ponieważ utrata ramion krótkich chromosomów akrocentrycznych
nie wpływa na funkcjonowanie komórek.

Translokacja robertsonowska

W translokacje robertsonowską mogą być zaangażowane
chromosomy tej samej pary (dwa homologiczne) lub dwa
należące do różnych par (dwa niehomologiczne).

Do fuzji centrycznej najczęściej dochodzi między
chromosomami: 13, 14, 21 i 22

Przykładowe połączenia chromosomów:



13;13



13;14



14;21



21;22



21;21

Translokacja robertsonowska – nosiciel

45,XY,der(13;13)(q10;q10)

9

Translokacja robertsonowska – dziecko z
zespołem Downa

Translokacja robertsonowska

Translokacja robertsonowska może być

przyczyną występowania zespołu Downa lub

zespołu Patau u noworodka (kilka procent
pacjentów).

Jeśli w badaniu kariotypu u dziecka z
podejrzeniem zespołu Downa lub zespołu Patau
zidentyfikujemy taką translokację, należy
obowiązkowo

zbadać kariotyp rodziców pod

kątem nosicielstwa!!!!

Inwersja

Inwersja to odwrócenie fragmentu chromosomu o 180

stopni w stosunku do chromosomu prawidłowego.

Inwersja powstaje przez pęknięcie chromosomu w dwóch

miejscach i odwróceniu fragmentu pomiędzy złamaniami o

180 stopni.

Inwersja paracentryczna – oba złamania są w obrębie jednego
ramienia i odwrócony fragment nie zawiera centromeru

Inwersja pericentryczna – złamania nastąpiły w obydwu
ramionach chromosomu i odwrócony fragment zawiera
centromer

Translokacje i inwersje

Translokacje zrównoważone, robertsonowskie oraz

inwersje nie powodują zmian w fenotypie (pacjent

ma prawidłowy fenotyp).

Taka osoba jest nosicielem aberracji

zrównoważonej.

Mogą natomiast powodować różnego rodzaju

problemy prokreacyjne, takie jak: niepłodność,

poronienia samoistne, martwe porody lub

nieprawidłowy fenotyp potomka.

Jeśli u osoby z aberracją zrównoważoną obserwuje

się nieprawidłowy fenotyp należy podejrzewać, że

mamy do czynienia z kariotypem pozornie

zrównoważonym. Zalecane są wówczas bardziej

szczegółowe badania w celu identyfikacji

niezrównoważenia.

Aberracje strukturalne
niezrównoważone

Delecja

Delecja to utrata części chromosomu

Delecja terminalna dotyczy utraty odcinków końcowych –

terminalnych

Delecja interstycjalna to utrata odcinka chromosomu

pomiędzy dwoma złamaniami

Efektem delecji jest utrata odcinka DNA, zawierającego

często wiele genów (kilkaset lub nawet kilka tysięcy).

Delecja 5p- - zespół Cri du chat

„kociego krzyku”

10

Duplikacja

Duplikacja to występowanie dodatkowej

(zduplikowanej) kopii fragmentu chromosomu.

Efektem duplikacji jest zwiększona ilość DNA, a

tym samym zwiększona ilość genów
zduplikowanego regionu w komórce.

Delecje i duplikacje

Delecje i duplikacje są aberracjami
niezrównoważonymi – łączą się z utratą lub
nadmiarem materiału genetycznego.

Skutki delecji są poważniejsze niż duplikacji

Delecje i duplikacje najczęściej występują de
novo.

Delecje i duplikacje zawsze wiążą się z
nieprawidłowym fenotypem pacjenta.

Chromosomy markerowe

Małe dodatkowe chromosomy niejasnego
pochodzenia.

Najczęściej pochodzą z krótkich ramion
chromosomów akrocentrycznych (około połowa
pochodzi z chromosomu 15)

Chromosomy markerowe mogą być zbudowane z
odcinków pochodzących z różnych chromosomów.

Chromosomy markerowe często wymagają
szczegółowych badań diagnostycznych.

Chromosomy markerowe sprawiają trudność zarówno
w diagnostyce (pochodzenie) jak i interpretacji
klinicznej (wpływ na fenotyp).

Chromosomy markerowe

Zasady zapisu kariotypu

Kariotyp

Kariotyp to zestaw chromosomów
charakterystyczny dla danego gatunku

11

Kariogram

Kariogram to kariotyp przedstawiony w postaci
graficznej – kolejne pary chromosomów
homologicznych są ułożone według kolejności
od 1. do 22., zgodnie z ich długością; na końcu
umieszczone są chromosomy płci.

Wzór prążkowy

Każdy chromosom ma specyficzny dla siebie

wzór prążkowy, czyli układ poprzecznych,
różniących się wielkością i intensywnością
zabarwienia prążków.

W haploidalnym zestawie chromosomów
metafazowych można wyróżnić

około 400

prążków.

Wzór prążkowy otrzymuje się za pomocą

odpowiednich technik barwienia

chromosomów.

Wzór prążkowy

Wzór prążkowy

Dla określenia zmian w chromosomach
często potrzebne jest ustalenie ich
dokładnej pozycji.

Ramię krótkie (p) i ramię długie (q) zostało
podzielone na regiony ponumerowane
kolejno od centromeru ku górze i do dołu.
Prążki w obrębie danego regionu są
również ponumerowane.

Wzór prążkowy

Zasady zapisu kariotypu

Liczba określająca całkowitą ilość chromosomów

w komórce

Po przecinku - chromosomy płci

Po przecinku - opis aberracji, jeśli występuje:

46,XY 46,XX – kariotyp prawidłowy
47,XX,+21, - trisomia 21 (zespół Downa)
46,XX,del(15)(q11.2-q13) (delecja w regionie

długiego ramienia chromosomu pary 15)

12

Skróty używane przy zapisie kariotypu

inwersja

inv

insercja

ins

duplikacja

dup

delecja

del

ramię długie

q

ramię krótkie

p

Znaczenie

Skrót

chromosom
dicentryczny

dic

satelity

s

chromosom
pochodny

der

translokacja

t

marker

mar

46,XX – prawidłowy kariotyp żeński

46,XY – prawidłowy kariotyp męski

Addycja

Mozaikowość

Mozaikowość

Mozaikowość to
występowanie w
jednym organizmie
dwóch lub więcej linii
komórkowych o
różnym kariotypie,
pochodzących z tej
samej zygoty.

13

Mozaikowość

Pochodzenie mozaikowości:

Aberracja chromosomowa powstała po
zapłodnieniu, podczas pierwszych podziałów
zygoty, w wyniku nieprawidłowego

podziału

mitotycznego.

Aberracja jest wynikiem ratowania embrionu z
aberracją chromosomową, kiedy z tylko z części
komórek nadmierny materiał zostaje usunięty.

Zespół Downa

Zespół Patau

Zespół Edwardsa

Zespół Turnera

Zespoły aberracji liczbowych

ZESPÓŁ DOWNA

47,XX,+21 lub 47,XY,+21

Częstość występowania
około 1/1000 żywych urodzeń

Częstość występowania
wzrasta Z WIEKIEM MATKI!!!

Zespół Downa

60% zarodków/płodów z trisomią 21 ulega
poronieniu.

Najczęściej

trisomia – 95% pacjentów

Niezrównoważona

translokacja

robertsonowska – 3- 4% pacjentów

Postać mozaikowa (najczęściej z
prawidłową linią komórkową) –

1-2%

Wiek matki a ryzyko występowania

zespołu Downa

1/1330

22

1/30

45

1/100

40

1/220

37

1/360

35

1/830

32

1/1140

30

1/1210

28

1/1250

25

1/1420

20

Częstość występowania

Wiek matki

14

Trisomia – 47,XY,+21

Zespół Downa – translokacja robertsonowska
46,XY,der(21;21)(q10;q10)

Cechy fenotypowe w życiu
płodowym

Torbiel pęcherzowa okolicy szyjnej
(pomiary przezierności karkowej między
11 a13 tygodniem ciąży)

Skrócenie kości udowej

Skrócenie kości ramiennej

Zwężenie zarośnięcie dwunastnicy

Wada serca

Markery biochemiczne (AFP↓ i βhCG↑)

CECHY FENOTYPOWE

czaszka krótka

Płaski profil

Płaska potylica

Nisko osadzone,

nieprawidłowo uformowane

małżowiny uszne

Duży język

Krótka szyja

Mały nos

Skośno-górne ustawienie

szpar powiekowych

Zmarszczka nakątna

Plamki Brushfielda

na tęczówkach

hiperteloryzm

CECHY FENOTYPOWE

Bruzda poprzeczna

na dłoniach

brachydaktylia

Nadmiar skóry

na karku,

obniżone

napięcie mięśniowe

Bruzda podeszwowa,

zwiększony odstęp palucha

klinodaktylia V palca

15

Dermatoglify

pojedyncza zmarszczka na piątym palcu ręki

zwiększona ilość pętli linii papilarnych po łokciowej stronie

Cechy fenotypowe – wady wrodzone



wady serca!!! (50%) (wspólny kanał

przedsionkowo-komorowy, ubytek

przegrody międzyprzedsionkowej lub

międzykomorowej, przetrwały przewód

tętniczy)



zarośnięcie przewodu pokarmowego

(zarośnięcie dwunastnicy, choroba

Hirschprunga, zarośnięcie odbytu)



przepuklina pępkowa



wnętrostwo, małe prącie i jądra



zaćma, padaczka, niedoczynność

tarczycy, ostra białaczka

http://www.lucinafoundation.org/birthdefects-trisomy21.html

Cechy fenotypowe – problemy
kliniczne



niski wzrost, otyłość



Niepełnosprawność intelektualna -
100% IQ 20-85



prosty język w mowie



dojrzewanie płciowe niepełne i
opóźnione (hipogonadyzm) –
mężczyźni zazwyczaj niepłodni, u
kobiet płodność obniżona i wysokie
ryzyko urodzenia dziecka z zespołem
Downa



wczesne otępienie starcze, choroba
Alzheimera – ok. 40 roku życia

ZESPÓŁ PATAU



47,XX,+13 lub 47,XY,+13



1/5000 żywych urodzeń



Ryzyko wystąpienia

rośnie z WIEKIEM MATKI



90% dzieci umiera przed

ukończeniem

pierwszego roku życia

Zespół Patau

95% zarodków/płodów z trisomią 13 ulega
poronieniu.

Najczęściej

trisomia – 75% pacjentów

Niezrównoważona

translokacja

robertsonowska – 20% pacjentów

Postać mozaikowa (najczęściej z
prawidłową linią komórkową) –

5%

16

Zespół Patau – translokacja robertsonowska
46,XY,der(13;13)(q10;q10)

Cechy fenotypowe w życiu
płodowym

Dystrofia wewnątrzmaciczna płodu

Nieprawidłowy rozwój mózgu
(holoprozencefalia)

Wada serca

Przepuklina pępowinowa

CECHY FENOTYPOWE

Rozszczep wargi

i podniebienia,

Nieprawidłowy nos

Hipoteloryzm,

małoocze,

cyklopia,

Nieprawidłowe

małżowiny uszne

Ubytki skóry

głowy

Nadmiar skóry

na karku

Wystające pięty

CECHY FENOTYPOWE

Polidaktylia,

Bruzdy poprzeczne

Dłonie zaciśnięte w pięści

Cechy fenotypowe – wady
wrodzone



niska masa urodzeniowa



małogłowie, wady rozwojowe mózgu

(holoprozencefalia)



zmniejszone napięcie mięśniowe



wady serca (np. przetrwały przewód

tętniczy, ubytek przegrody

międzyprzedsionkowej (ASD),

międzykomorowej (VSD)



Wady narządów płciowych:

wnętrostwo, spodziectwo, przerost

łechtaczki, podwójna pochwa

www.lucinafoundation.org/assets/trisomy13.jpg

ZESPÓŁ EDWARDSA



47,XX,+18 lub

47,XY,+18



1/3000 żywych urodzeń



Ryzyko wystąpienia

rośnie Z WIEKIEM

MATKI



90% dzieci umiera

przed ukończeniem

pierwszego roku życia

17

Zespół Edwardsa

95% zarodków/płodów z trisomią 13 ulega
poronieniu.

Trisomia – 99% pacjentów

Bardzo rzadko zespół Edwardsa
spowodowany translokacją
niezrównoważoną

Cechy fenotypowe w życiu
płodowym

Dystrofia wewnątrzmaciczna płodu

Wada serca

Przepuklina przeponowa

CECHY FENOTYPOWE

Nisko osadzone,

zniekształcone,

małżowiny uszne

Wypukła potylica

Retrognatia,

migrognatia

Zniekształcone stopy

z wydatną kością piętową,

stopa końsko-szpotawa

Dłonie zaciśnięte w pięść, z palcem

2. i 5. zachodzącym na 3 i 4.

Bruzdy poprzeczne

na dłoniach,

polidaktylia

Cechy fenotypowe – wady wrodzone



małogłowie, głęboki niedorozwój
mózgu



wady układu moczowego i nerek



wady serca (VSD, przetrwały
przewód tętniczy)



wady narządów płciowych (przerost
łechtaczki, hipoplazja warg
sromowych większych)

www.lucinafoundation.org/assets/trisomy18a.jpg

18

ZESPÓŁ TURNERA



45,X



1:2500 dziewczynek



99% płodów ulega
poronieniu samoistnemu

Cechy fenotypowe w życiu płodowym

Obrzęk płodu

Torbiel pęcherzowa

okolicy szyjnej

cystic hygroma

Cechy fenotypowe w życiu
płodowym

Nerka podkowiasta

Zwężenie aorty

Płetwista szyja,

Niska linia owłosienia

na karku

Obrzęk stóp i dłoni

noworodków

CECHY FENOTYPOWE

szeroka klatka piersiowa
brodawki sutkowe szeroko

rozstawione

Niskorosłość,

wzrost 145-150 cm

19

CECHY FENOTYPOWE



skrócenie 4 kości śródręcza



koślawość łokci



wysokie podniebienie



nisko osadzone uszy



hipoplazja płytek paznokciowych



liczne znamiona barwnikowe na

skórze



wrodzona wada serca – 20%

(koarktacja aorty)



wady nerek (nerka podkowiasta,

zdwojenie układu moczowego)



osteoporoza, choroby tarczycy

Cechy fenotypowe – układ płciowy



Jajniki rozwijają się prawidłowo do

15 tygodnia ciąży, po tym okresie

komórki jajowe degenerują i

zanikają



Z jajników pozostają

łącznotkankowe pasma (obniżony

poziom estrogenów, podwyższony

poziom gonadotropin)



Pierwotny brak miesiączki u około

90% pacjentek i wtórnych cech

płciowych (niewykształcone

gruczoły sutkowe, brak owłosienia

łonowego)



Bezpłodność u większości

pacjentek

Intelekt i długość życia

prawidłowe!!!



Możliwe jedynie różne
specyficzne deficyty
poznawcze

Kliniczne skutki aberracji chromosomowych

Niezrównoważonych



U zarodka - obumarcie



U dzieci żywo urodzonych

- zespoły wad wrodzonych z upośledzeniem umysłowym
- upośledzenie umysłowe z cechami dysmorfii
- zaburzenia cielesno-płciowe

Zrównoważonych



nosiciel aberracji jest zdrowy, ale może mieć niepowodzenia

rozrodu (brak ciąży, poronienia samoistne, porody martwe,

dzieci z zespołem wad i upośledzeniem umysłowym)

ABERRACJE



Nieprawidłowości wśród chromosomów
autosomalnych powodują poważniejsze
następstwa niż nieprawidłowości chromosomów
płci.



Przy aberracjach autosomów zwykle występują:

upośledzenie umysłowe
mnogie wady rozwojowe
cechy dysmorfii
opóźnienie wzrastania

Najczęściej wykrywane aberracje w
poszczególnych okresach życia pacjenta

20

Trisomie autosomów, większość

letalna, z wyjątkiem części przypadków
trisomii chromosomów 13, 18 i 21

Monosomie wszystkich chromosomów,

w tym 45,X

Duże niezrównoważone aberracje

prowadzące do częściowych monosomii
lub trisomii, większość z nich letalna, a
ich skutki zależą od segmentu, który
obejmuje aberracja

Triploidia i tetraploidia

Od
zapłodnienia
do 12
tygodnia
ciąży

Najczęściej wykrywane aberracje

Okres życia

Trisomie chromosomów 13, 18 i 21

Niezrównoważone aberracje

robertsonowskie powodujące
wystąpienie trisomii 13 lub 21

45,X lub inne aberracje strukturalne

prowadzące do wystąpienia zespołu
Turnera

Triploidie

Małe niezrównoważone aberracje

Zespoły mikrodelecji

Od 12
tygodnia
ciąży do
porodu

Najczęściej wykrywane aberracje

Okres życia

Trisomie chromosomów 13, 18 i 21 (oraz ich

mozaikowe formy)

Niezrównoważone aberracje robertsonowskie

45,X

Delecje de novo, najczęściej 4p, 5p, 9p, 13q,

18p, 18q

Małe niezrównoważone aberracje

strukturalne (często chromosom dziedziczony
od rodzica nosiciela aberracji zrównoważonej)

Zespoły mikrodelecji

Noworodek z
wadami
wrodzonymi

Najczęściej wykrywane aberracje

Okres życia

Małe aberracje niezrównoważone, często

skutek nieprawidłowej segregacji w gametach
rodzica-nosiciela

Zespoły mikrodelecji

Dodatkowe chromosomy markerowe

Aberracje strukturalne powstałe de novo

Niektóre trisomie w formie mozaikowej

Wczesny
okres
rozwoju

Najczęściej wykrywane aberracje

Okres życia

45,X

Aberracje strukturalne chromosomu X

XY u kobiet

XXY

XX u mężczyzn

Często formy mozaikowe aberracji
chromosomów płci, czyli współistnienie
prawidłowych i nieprawidłowych linii
komórkowych.

Okres
dojrzewania

Najczęściej wykrywane aberracje

Okres życia

Wszystkie aberracje chromosomów płci

wymienione wcześniej

XXY

Zrównoważone translokacje

Chromosomy markerowe

Translokacje strukturalne chromosomu Y

Mikrodelecje chromosomu Y

Niepłodność
lub
niepowodzenia
prokreacji

Najczęściej wykrywane aberracje

Okres życia

21

Wskazania do określenia kariotypu

Wskazania do określenia kariotypu

Badania postnatalne:

•

W praktyce ginekologicznej

•

W praktyce pediatrycznej

•

W praktyce neurologicznej

Badania prenatalne:

•

W praktyce ginekologicznej

Ginekologia i położnictwo

Badania postnatalne:

Poronienia samoistne w I trymestrze ciąży (dwa lub więcej oraz
poronienia nawracające).

Martwy poród (już po pierwszym przypadku).

Zgon okołoporodowy noworodka (szczególnie jeśli występowały
wady wrodzone i/lub cechy dysmorfii).

Niepłodność o nieznanej etiologii.

Pierwotny lub wtórny brak miesiączki o nieustalonej etiologii albo
przedwczesna menopauza.

Azoospermia lub znaczna oligozoospermia w badaniu nasienia.

Niskorosłość u kobiet.

Nieprawidłowa budowa narządów płciowych, obojnactwo.

Występowanie aberracji strukturalnej u innych członków rodziny w
celu wykluczenia nosicielstwa oraz oceny konsekwencji klinicznych.

Postępowanie diagnostyczne przed metodami wspomaganego
rozrodu (IVF, ICSI, inseminacja).

Ginekologia i położnictwo

Badania prenatalne:

Wiek matki powyżej 35. roku życia w chwili porodu,

Wcześniejsze urodzenie dziecka z aberracją
chromosomową.

Wcześniejsze urodzenie dziecka (żywe lub martwe) z
wadami wrodzonymi o możliwym chromosomowym
podłożu.

Występowanie aberracji chromosomowej u któregoś z
partnerów.

Nieprawidłowości w przesiewowym badaniu USG i/lub
badaniach biochemicznych markerów płodowych.

Ginekologia i położnictwo

Diagnostyka preimplantacyjna:

Wysokie ryzyko wystąpienia chorób

genetycznych u potomstwa (aberracji

chromosomowych/chorób jednogenowych).

Aberracje strukturalne u któregoś z partnerów

będące przyczyną poronień nawracających.

Poronienia nawracające.

Niepowodzenia implantacji we wspomaganym

rozrodzie.

Zaawansowany wiek matki – powyżej 36 roku
ż

ycia lub wyższy.

Pediatria i neonatologia

Występowanie dwóch lub więcej wad rozwojowych i/lub cech
dysmorficznych, najczęściej współistniejących z opóźnieniem
rozwoju psychoruchowego lub niepełnosprawnością intelektualną,
które nie są cechami choroby jednogenowej.

Objawy kliniczne wskazujący na znana aberrację chromosomową –
liczbową lub strukturalną np. zespół Downa, zespół Wolfa-
Hirschhorna.

Niepełnosprawność intelektualna.

Brak dojrzewania płciowego lub cechy przedwczesnego dojrzewania
płciowego.

Nieprawidłowa budowa narządów płciowych, obojnactwo

Zaburzenia wzrostu (za duży lub za mały wzrost, małogłowie,
wielkogłowie).

22

Neurologia

Dzieci z opóźnieniem rozwoju
psychoruchowego lub
niepełnosprawnością intelektualną.

Choroby

uwarunkowane genetycznie

Aberracje chromosomowe

Choroby jednogenowe

Choroby wieloczynnikowe

Choroby mitochondrialne

Choroby wieloczynnikowe

Choroby wieloczynnikowe / wielogenowe –

powstają w wyniku wspólnego oddziaływania

czynników genetycznych i środowiskowych.

Najczęściej są to choroby wieku dorosłego,

takie jak: cukrzyca, nadciśnienie tętnicze.

Częstość występowania tych chorób jest

znacznie wyższa niż aberracji

chromosomowych i chorób jednogenowych

(od 20% do ?%).

Cechy i choroby wieloczynnikowe/wielogenowe-
przykłady

Wzrost

Kolor skóry

Inteligencja

Osobowość

Podatność na niektóre choroby, takie jak:
nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, choroba
Alzheimera

Pobieranie, przechowywanie i
analiza materiału biologicznego

DIAGNOSTYKA GENETYCZNA

CYTOGENETYCZNA MOLEKULARNA

23

DIAGNOSTYKA CYTOGENETYCZNA

INNE

LIMFOCYTY

KRWI OBWODOWEJ

SZPIK KOSTNY

FIBROBLASTY

SKÓRY

PŁYN OWODNIOWY

LUB KOSMÓWKA

TKANKI STOSOWANE

W HODOWLI

BADANIE KARIOTYPU



Limfocyty krwi obwodowej – najczęściej
stosowane komórki przy określaniu
kariotypu



Do określenia kariotypu potrzeba
0,5 - 5 ml krwi



Krew pobierana jest do probówki z
heparyną!!!



Aby uzyskać hodowlę limfocytów krew musi
być świeżo pobrana, a komórki żywe i
dzielące się.

BADANIE KARIOTYPU

U

noworodka

z

wadami

wrodzonymi, który zmarł zanim
zdążono pobrać krew na badanie
kariotypu, można jeszcze jak
najwcześniej (ew. nawet do jednej
godziny po zgonie) pobrać krew
bezpośrednio z serca.

BADANIE KARIOTYPU

Probówka z heparyną

BADANIE KARIOTYPU

Nie

mrozimy!!!

BADANIE KARIOTYPU

Przechowywanie

w lodówce w +

4°C!!!

24

BADANIE KARIOTYPU



W

przypadku

pobierania

krwi

do

badania

cytogenetycznego (lub innej tkanki niż krew), pacjent
nie musi być specjalnie przygotowywany (np. na
czczo, o określonej porze dnia).



Istotny

jest

natomiast

sposób

pobrania

i

przechowywania

krwi

lub

innego

materiału

biologicznego.



Jakość

materiału

biologicznego

(pobranie,

odpowiednie przechowywanie, czas dostarczenia do
laboratorium) wpływa bezpośrednio na powodzenie
hodowli!!!

BADANIE KARIOTYPU

Badania cytogenetyczne

Badania cytogenetyczne

Badania cytogenetyczne

25

Badania cytogenetyczne w niepowodzeniach
ciąży (poronieniach samoistnych i porodach
martwych)

Kosmówka – błona płodowa, która wraz z

doczesna matczyną tworzy przyszłe łożysko.

Kosmówka jest pochodzenia płodowego, a więc

jej komórki zawierają

taki sam materiał

genetyczny.

Badania cytogenetyczne w niepowodzeniach
ciąży (poronieniach samoistnych i porodach
martwych)

W przypadku niepowodzenia ciąży należy jak

najszybciej

pobrać

fragment

kosmówki,

umieszczając ją w sterylnym pojemniku z płynem

hodowlanym lub solą fizjologiczną.

Jeśli nie prowadzimy hodowli komórek kosmówki,

może ona być przechowywana w lodówce przez

około 48-72 h.

W zależności od metod stosowanych przez różne

ośrodki diagnostyczne najlepszym rozwiązaniem jest

wcześniejszy kontakt z laboratorium oraz omówienie

szczegółów pobrania i dostarczenia materiału.

DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA

„Przykłady analizy DNA” red. R. Słomski

Kosmówka

Płyn

owodniowy

Inne

Nabłonek

Włosy

Nasienie

Krew

Izolacja DNA

IZOLACJA DNA

Najlepszym materiałem do izolacji jest krew

obwodowa

Do wykonania badań postnatalnych wystarczy

1 ml krwi (lub mniej) pobranej na EDTA!!!

W przypadku badań prenatalnych można

wykorzystać kosmówkę, wówczas należy

pobrać 10mg tkanki (około 1cm

2

) lub płyn

owodniowy w ilości 10 ml.

PRZECHOWYWANIE

Najlepiej izolować DNA bezpośrednio po pobraniu materiału.

Tkanki mogą być przechowywane w +4°C przez kilka dni bez

widocznej degradacji.

Jeśli nie izolujemy DNA w ciągu 48 godzin od pobrania,

materiał zamrażamy i przechowujemy w -20°C lub -80°C.

Oczyszczony preparat DNA można przesyłać w temperaturze

pokojowej, przechowywać przez kilka miesięcy w +4°C lub

przez nieograniczony okres czas w zamrożeniu.

Przy przesyłaniu pocztą należy zwrócić uwagę na szczelne

zamknięcie i zabezpieczenie probówki.

26

Analiza DNA

Jakość wyizolowanego DNA zależy w dużym

stopniu od prawidłowego pobrania

przechowywania, oznaczenia i transportu

materiału biologicznego

.

Ma to bezpośredni

wpływ na wynik badań molekularnych

Analiza DNA

Analiza DNA

Krew, z której nie
będzie

izolowany

DNA w ciągu 48
godzin, zamrażamy

Pobieranie krwi

Skierowanie na badania genetyczne

Informacje, które powinny się znaleźć na
skierowaniu, które zostaje dostarczone wraz z
próbka od pacjenta:

1.

Dane identyfikacyjne pacjenta – imię i
nazwisko, data urodzenia (najlepiej nr PESEL),
adres i telefon kontaktowy.

2.

Dane identyfikacyjne jednostki kierującej –
pełna nazwa oraz adres i telefon kontaktowy,
nazwisko lekarza kierującego

Skierowanie na badania genetyczne

3.

Informacja o rodzaju materiału przysłanego do
badania, np. krew obwodowa, płyn owodniowy,
tkanki płodowe utrwalone w formalinie,
najlepiej z data pobrania materiału.

4.

Rodzaj badania, które chcemy przeprowadzić
w placówce diagnostycznej.

5.

Przyczyna skierowania na badania
genetyczne, czyli tzw. „wstępne rozpoznanie”.

27

Dziękuję za

uwagę…