Частой причиной генетического бесплодия/невынашивания является изменение количества хромосом или изменение их структуры. Поэтому исследование кариотипа показано ( при бесплодии) обоим супругам.
Хромосомы представляют собой молекулы ДНК упакованные вместе с белками, необходимыми для обеспечения функционирования ДНК.
В ядре всех соматических клеток человека находится 46 хромосом. Из 46 хромосом 44 или 22 пары — аутосомные хромосомы, последняя пара — половые хромосомы. У женщин половые хромосомы в норме представлены двумя Х-хромосомами, у мужчин — двумя хромосомами Х и Y. Во всех парах хромосом как аутосомных, так и половых одна из хромосом получена от отца, а вторая от матери. В половых клетках — в сперматозоиде и в яйцеклетке содержится 23 хромосомы (гаплоидный набор). Сперматозоиды делятся на два типа в зависимости от того, содержат они хромосому Х или Y. яйцеклетки в норме содержат только хромосому Х.
В хромосомах сосредоточено около 99% всей ДНК клетки, оставшаяся часть ДНК находится в других клеточных органеллах (например, в митохондриях). ДНК в хромосомах эукариот находится в комплексе с основными белками — гистонами и с негистоновыми белками, которые обеспечивают сложную упаковку ДНК в хромосомах и регуляцию её способности к синтезу рибонуклеиновых кислот (РНК).
Ежегодно в литературе появляется большое количество описаний новых генетически детерминированных аномалий. По одним из данных известно более 2000 наследственных синдромов у человека. По статистике около 0,7% детей рождаются с множественными пороками развития. Нарушения кариотипа часто сопровождаются пороками развития, которые несовместимы с жизнью, что заканчивается внутриутробной гибелью плода и абортом. Однако, часть дефектов в кариотипе позволяют донашивать плод и ребенок рождается с присущими фенотипическими и генотипическими признаками для той или иной болезни или синдрома. К основным аномалиям кариотипа можно отнести: синдром Дауна, синдром Шерешевского- Тернера, синдром Эдвардса, синдром Клайнфельтера.
Хромосомные нарушения выявляются по меньшей мере у 10% оплодотворенных яйцеклеток и у 5-6% плодов. Самопроизвольный аборт при хромосомных дефектах регистрируется обычно на 8-11-й неделе беременности (возможны более поздние самопроизвольные аборты и мертворождения). По результатам обследований 65000 новорожденных, проведенных в разных лабораториях, значительные хромосомные аберрации или изменение числа хромосом выявляются примерно у 0,5% детей. По крайней мере у 1 из 700 детей имеется трисомия по 21, 18 или 13-й хромосоме; приблизительно у 1 из 350 новорожденных мальчиков — кариотип 47,XXY или 47,XYY ; у одного ребенка на каждые несколько тысяч новорожденных — моносомия по Х-хромосоме; у одного из 500 — хромосомные аберрации, большинство которых генетически компенсированы. При обследовании взрослых изредка выявляют наследуемые компенсированные хромосомные аберрации, а также некоторое число людей с кариотипами 47,XXY , 47,XYY и 47,XXX . При умственной отсталости хромосомные аномалии находят у 10-15% больных, и еще чаще при сопутствующих анатомических дефектах. Мужчины, страдающие бесплодием или поведенческими расстройствами, часто имеют лишнию Х- или Y-хромосому. У женщин при бесплодии и пониженной фертильности часто обнаруживают аберрации Х-хромосомы или моносомию по Х-хромосоме. При первичной аменорее аберрации Х-хромосомы находят примерно у четверти женщин. Хромосомные аберрации нередко обнаруживают при бесплодии как у мужчин, так и у женщин.
К наиболее распространенным хромосомным мутациям относят трисомии. Трисомией называют появление в кариотипе дополнительной хромосомы. Наиболее известные примеры — болезнь Дауна, которую также называют трисомией по хромосоме 21. Трисомия по хромосоме 13 — синдром Патау и по хромосоме 18 — синдром Эдвардса. Эти трисомии являются аутосомными. Другие трисомики по аутосомам нежизнеспособны, погибают внутриутробно. Жизнеспособными являются индивидуумы с дополнительными половыми хромосомами. Трисомия по половым хромосомам может быть трех типов — 47,XXY; 47,XXХ; 47,XYY (трисомия 47,XXY, известна как синдром Клайнфельтера). Клинические проявления дополнительных хромосом Х или Y могут быть и незначительными. Трисомии 47,ХХY и 47,ХYY встречаются с частотой 1:1000 среди женщин и мужчин соответственно, проявляются относительно небольшими фенотипическими проявлениями и обычно обнаруживаются как случайные находки.
Синдром Дауна (синонимы: трисомия по 21-й хромосоме, G 1 -трисомия).
Описан Down JLH в 1866 году. Одна из самых частых врожденных болезней человека (1 на 660 новорожденных по данным Penrose L.S.,Smith G.F.1966). Отличительные признаки — умственная отсталость, мышечная гипотония, плоское лицо, монголоидный разрез глаз, маленькие ушные раковины. Вероятность нерасхождения хромосом в женских половых клетках увеличивается с возрастом матери. Частота рождения больного ребенка у женщин 15-29 лет составляет 1 на 1500 родов, 30-34 лет — 1 на 800, 35-39 лет 1 на 270, 40-44 лет 1 на 100, после 45 лет 1 на 50.
Синдром Дауна вызван трисомией по всей 21-й хромосоме или по ее большей части. Исходя из обобщенных данных исследований относительная частота хромосомных аберраций для этого синдрома следующая: 1. Полная трисомия по 21-й хромосоме — 94%; 2. Мозаицизм, сочетающий трисомию с нормальным набором хромосом — 2,4%; 3. Транслокация 21-й хромосомы или ее большей части на хромосомы группы D или G (примерно с одинаковой частотой) — 3,3%. Мозаицизм вызывает менее тяжелые проявления, умственное развитие задерживается, а может и не нарушаться, что нельзя предсказать по внешнему виду. Мозаицизм — существование в организме двух или более генетически разных типов клеток. Хорошо развитые дети с внешностью характерной для синдрома Дауна, скорее всего имеют мозаицизм, что иногда не легко подтвердить. Средний IQ у больных подростков и взрослых ( по некоторым оценкам) равен 24.
По статистике в 1983 году больные с синдромом Дауна с среднем доживали до 25 лет, а в 1997 уже до 49 лет. К основной причиной ранней смерти относят врожденные пороки сердца, а также болезни органов дыхания, лейкозы. Наблюдается ослабление гуморального и клеточного иммунитета. Из сопутствующих заболеваний наиболее распространены трудно поддающиеся лечению ринит, конъюктивит, пародонтит.
Синдром Эдвардса (синонимы: трисомия по 18-й хромосоме, Е 1 — трисомия).
Впервые описан Edwards JH в 1960 году. Второй по частоте синдром множественных пороков развития. Встречается с частотой 1 на 3000 новорожденных (больных девочек рождается в 3 раза больше, чем мальчиков). Описано более 130 симптомов этой хромосомной аномалии. Отличительные признаки — сжатые кулаки с перекрытием пальцев, короткая грудина, кожный узор в виде дуг на большинстве пальцев.
Синдром Эдвардса вызван трисомией по 18-й хромосоме или по ее крупной части. У большинства пациентов обнаруживается полная трисомия, из-за неправильного расхождения хромосом в мейозе. Вероятность такого расхождения увеличивается с возрастом матери. Мозаичная форма трисомии по 18-й хромосоме протекает легче полной трисомии. Фенотип колеблется от почти нормального до развернутой формы заболевания. Частичная форма проявляется по-разному — в зависимости от того, какая часть хромосомы удвоена. Трисомия по короткому плечу сопровождается смазанной клинической картиной с нормальным психическим развитием ил легкой умственной отсталостью. Дети с данным синдромом рождаются слабыми, половина детей погибают на первой недели жизни, немногие доживают до года. средняя продолжительность жизни- 14,5 дня, дети переживающие год (5-10%) страдают глубокой умственной отсталостью. Известны единичные случаи выживания детей свыше 10 лет.
Синдром Патау (синонимы: трисомия по 13-й хромосоме, D 1 — трисомия).
Впервые описан Patau K в 1960 году. Встречается с частотой 1 на 5000 новорожденных. Отличительные признаки — пороки развития глаз, носа и верхней губы, прозэнцефалические пороки, полидактилия, длинные выпуклые ногти, очаговая аплазия кожи волосистой части головы.
Синдром вызван трисомией по 13-й хромосоме или по ее крупной части. Мозаичная форма трисомии протекает, как правило, легче с различной выраженностью симптомов и степенью умственной отсталости. Продолжительность жизни выше. Трисомия по короткому плечу и проксимальной части длинного плеча 13-й хромосомы проявляется неспецифическими признаками и обычно выраженной умственной отсталостью. Трисомия по дистальной части хромосомы проявляется глубокой умственной отсталостью и гибелью в раннем неонатальном периоде.
Половина детей умирают на первой недели после рождения и только один из десяти переживает один год.
Синдром Тернера (синонимы: сексогенная карликовость, синдром ХО, синдром моносомии по Х-хромосоме, синдром Улльриха, синдром Шерешевского-Тернера).
Подробно описан Turner HH в 1938году. Впервые замечен Rossle RI в 1922 году. Встречается с частотой 1 на 2500 новорожденных девочек. Отличительные признаки — низкорослость, широкая грудная клетка, гипертелоризм сосков, врожденный лимфатический отек кистей и стоп.
Причиной синдрома является нерасхождение хромосом в мейозе с образованием кариотипа 45,ХО. Отсутствует полностью или частично одна из двух Х хромосом. Чаще отсутствует отцовская хромосома.
Наиболее частые проявления болезни — низкорослость и дисгенезия гонад (недоразвитие или полное отсутствие фолликулов, атрофия яичников). Поскольку дисгенезия не проявляет себя до полового созревания, то девочкам с задержкой роста при отсутствии симптомов, исключающих синдром Тернера можно рекомендовать поведение цитогенетическое обследование. Мозаичная форма болезни — кариотип 46,ХХ/45,ХО или 46,ХY/45Х и неполная моносомия по Х-хромосоме (изохромосома Х или делеция части Х-хромосомы) часто протекает в легком варианте. Цитогенетическое исследование целесообразно проводить всем девочкам у которых к 13 годам отсутствуют телархе и адренархе, а также имеется первичная или вторичная аменорея с повышенным содержанием ФСГ. Показано, что в период внутриутробного развития яичники развиваются нормально, однако, примордиальных фолликулов, по-видимому, не образуется и яичники в дальнейшем атрофируются.
Задержка роста у девочек иногда заметна при рождении. До з-х лет ребенок растет нормально, но с запаздыванием созревания костной ткани, а с 3-х до 12 лет, наоборот, костная ткань созревает нормально, но рост замедлен. После 12 лет замедлен рост и созревание костей, появляется склонность к полноте. Рост без лечения составляет (в среднем) 143 см. Из-за развивающейся атрофии яичников такие женщины бесплодны.
У взрослых с синдромом Тернера повышена частота расслоения аорты. Повышена заболеваемость артериальной гипертензией, сахарным диабетом, артериальной гипертонией, инсультом. У 6% девочек присутствует мозаичный кариотип — 45,ХО/46,ХY и у них значительно повышен риск появления гонадобластомы.
Синдром Клайнфельтера (синонимы: синдром XXY, синдром 47, XXY, синдром Клайнфельтера-Рейфенщтейна-Олбрайта).
Описан Klinefelter HF в 1942году. Встречается с частотой 1 на 500 новорожденных мальчиков. Отличительные признаки: гипогонадизм, длинные ноги, снижение интеллекта, поведенческие расстройства.
Проявление синдрома связано с наличием добавочной Х-хромосомы в мужском кариотипе. Причиной, примерно в половине случаев является нерасхождение хромосом в 1-м делении мейоза во время сперматогенеза, другая половина — нарушение оогенеза, и в небольшом количестве случаев — нарушение митоза в оплодотворенных клетках. Чем старше становится мужчина, тем чаще у него обнаруживаются сперматозоиды с обеими половыми хромосомами, т.е. риск рождения ребенка с синдромом Клайнфельтера должен быть выше.
Синдром является наиболее частой причиной мужского гипогонадизма и бесплодия.
Для таких пациентов с детства характерно евнухоидное телосложение — высокий рост, непропорционально длинные конечности, длинные ноги. Речевое развитие запаздывает, проявляется психический инфантилизм, неуверенность, или наоборот, самоуверенность, нарушенное суждение. Половой член и яички относительно невелики уже с детства, синтез тестостерона, за редким исключением, снижен вдвое. Вторичные признаки развиты слабо, у трети подростков гинекомастия. К редким симптома при синдроме Клайнфельтера относят: крипторхизм, сколиоз, сахарный диабет, хронический бронхит, легкая атаксия, трофические язвы голеней, варикозное расширение вен, тромбоз глубоких вен, остеопороз, рак молочной железы ( в 20 раз чаще), экстрагонадные опухоли (чаще в возрасте 15-30 лет), аутоиммунные заболевания.
В детстве симптоматика минимальна, клиническая картина развивается в пубертантный и постпубертантный период и отражает степень недостатка андрогенов. При мозаичной форме синдрома (46,XY/47,XХY) заболевание протекает легче с меньшими нарушениями яичек. Вариант синдрома Клайнфельтера — синдром XXYY характеризуется более тяжелой умственной отсталостью и выраженными поведенческими расстройствами.
Синдромы ХХХ и ХХХХ (синонимы: полисомии по Х-хромосоме, синдром ХХХ — синдром трипло-Х, синдром трисомии по Х-хромосоме, синдром ХХХХ — синдром тетрасомии по Х-хромосоме, синдром тетра-Х).
Синдром ХХХ описан Jacobs PA с соавт. в 1959 году. Кариотип 47,ХХХ встречается с частотой 1 на 1000 новорожденных девочек.
Проявление синдрома связано с наличием добавочной Х-хромосомы (одной или двух) в женском кариотипе. Причиной синдрома ХХХ, в основном, является нерасхождение хромосом во время 1-го деления мейоза. У таких больных часто нарушена моторная речь, ослаблена слуховая память, приобретение двигательных навыков происходит с запаздыванием, типичны плохая координация движений и неуклюжесть. IQ снижено (80 -90). У трети подростков отмечаются поведенческие расстройства — замкнутость, антисоциальное поведение, легкая депрессия. Со временем эти нарушения проходят. Половое созревание происходит нормально.
Синдром ХХХХ описан Carr DH с соавт. в 1961 году.
Для этого синдрома из клинических проявлений характерна умственная отсталость. Рост нормальный или высокий. Черты лица напоминают синдром Дауна. IQ снижено (в среднем 55). Характерными является задержка развития речи и поведения. У таких больных часты нарушения менструального цикла и снижена фертильность, но их дети обычно здоровы.
Синдром ХХХХХ (синонимы: синдром пентасомии по Х-хромосоме, синдром пента-Х).
Синдром ХХХХХ описан Kesaree N и Wooley PV в 1963 году. Отличительные признаки: монголоидный разрез глаз, открытый артериальный разрез глаз, маленькие ладони, клинодикталия пятого пальца рук.
Синдром обусловлен наличием трех дополнительных Х-хромосом в кариотипе женщин. Дополнительные хромосомы достаются от матери.
Для этого синдрома из клинических проявлений характерны умственная отсталость, задержка роста, низкий рост, микроцефалия, слегка монголоидный разрез глаз, запавшая переносица, короткая шея, низкая линия роста волос, неправильный прикус, врожденные пороки сердца — открытый митральный порок, дефект межжелудочковой перегородки. IQ в пределах 20-75.
Синдром кошачьего глаза (синонимы: синдром коломбы радужки и атрезии заднего прохода, синдром Шмида-Фраккаро).
Отличительные признаки: коломба радужки, антимонголоидный разрез глаз, атрезия заднего прохода.
У таких больных обнаруживают лишнюю хромосому, состоящую из двух одинаковых участков 22-й хромосомы, содержащих все короткое плечо вместе со спутниками, центромеру и короткую часть длинного плеча. Т.е. этот участок присутствует в 4-х копиях. Иногда болезнь обусловлена удвоением сегмента 22q11.
Коломба радужки и атрезия заднего прохода, как главные симптомы болезни, присутствуют одновременно лишь в 9% случаев. Для заболевания характерны: легкая умственная отсталость, иногда задержка эмоционального развития при нормальном интеллекте, небольшой гипертелоризм глаз, нижняя коломба радужки или сетчатки, антимонголоидный разрез глаз, предушные ямки, ушные привески, врожденные пороки сердца более чем у трети больных (полное аномальное впадение легочных вен, дефекты межпредсердной и межжелудочковой перегородки), атрезия заднего прохода в сочетании с прямокишечными свищами, гипоспадия, гидронефроз, агенезия почек, пузырно-мочеточниковый рефлюкс. К редким симптомам относят: микроцефалию, тугоухость, стеноз наружного слухового прохода, атрезию желчных протоков, расщелину неба, поликистоз почек, дивертикул Меккеля и другие.
Синдром трисомии по 8-й хромосоме.
Первые работы по описанию синдрома относятся к 1963 году.
Синдром обусловлен трисомией по 8-й хромосоме, как правило, это мозаичная трисомия, полная трисомия, по-видимому, редко совместима с жизнью.
Для этого синдрома из клинических проявлений характерны: умственная отсталость различной степени тяжести, длинное узкое туловище, рост от низкого до высокого, аномалии лопаток и грудины, короткая шея, узкий таз, дисплазия тазобедренных суставов, пороки развития сердца, почек, мочеточников, плохая координация движений, выпуклый лоб, глубоко посаженные глаза, широкая переносица, широкие ноздри, пухлые губы, вывернутая нижняя губа, нижняя микрогнатия, узкое высокое небо/расщелина неба, большие чашеобразные уши с толстым завитком, камптодактилия 2-5 пальцев рук и ног, неполная супинация в локтевом суставе, глубокие ладонные и подошвенные борозды, контрактуры крупных суставов, аномальные ногти.
К редким симптомам относят: аплазия надколенников, раздвоенные волосы, кондуктивная тугоухость, аномальное строение позвонков (расщепление позвонков, добавочный поясничный позвонок), сколиоз, крипторхизм, удвоение тощей кишки, агенезия мозолистого тела, герминогенные опухоли, лейомиосаркома желудка.
Прогноз заболевания определяется тяжестью умственной отсталости.
источник
|
|
Кариотип мужчины
Спектральное кариотипирование