Contenuto
- Nozioni di base sulla genetica
- Che cosa può mostrare un cariotipo
- Indicazioni
- Come vengono eseguiti
- Risultati
Nozioni di base sulla genetica
I cromosomi sono le strutture filiformi nel nucleo delle cellule che ereditiamo dai nostri genitori e che trasportano le nostre informazioni genetiche sotto forma di geni. I geni dirigono la sintesi delle proteine nel nostro corpo, che determina il nostro aspetto e il nostro funzionamento.
Tutti gli esseri umani hanno tipicamente 46 cromosomi, 23 dei quali ereditiamo rispettivamente dalle nostre madri e dai nostri padri. Le prime 22 coppie sono chiamate autosomi, che determinano le nostre caratteristiche biologiche e fisiologiche uniche. La 23a coppia è composta da cromosomi sessuali (noti come X o Y), che indicano se siamo femmine o maschi.
Qualsiasi errore nella codifica genetica può influenzare lo sviluppo e il modo in cui funzionano i nostri corpi. In alcuni casi, può metterci a maggior rischio di una malattia o un difetto fisico o intellettuale. Un cariotipo consente ai medici di rilevare questi errori.
Difetti cromosomici si verificano quando una cellula si divide durante lo sviluppo fetale. Qualsiasi divisione che si verifica negli organi riproduttivi è chiamata meiosi. Qualsiasi divisione che si verifica al di fuori degli organi riproduttivi è chiamata mitosi.
Che cosa può mostrare un cariotipo
Un cariotipo caratterizza i cromosomi in base alla loro dimensione, forma e numero per identificare difetti sia numerici che strutturali. Mentre le anomalie numeriche sono quelle in cui hai troppo pochi o troppi cromosomi, le anomalie strutturali possono comprendere un'ampia gamma di difetti cromosomici, tra cui:
- Eliminazioni, in cui manca una porzione di un cromosoma
- Traslocazioni, in cui un cromosoma non è dove dovrebbe essere
- Inversioni, in cui una porzione di un cromosoma si è capovolta nella direzione opposta
- Duplicazioni, in cui parte di un cromosoma viene copiata accidentalmente
Anomalie numeriche
Alcune persone nascono con un cromosoma in più o mancante. Se ci sono più di due cromosomi dove dovrebbero essercene solo due, questa è chiamata trisomia. Se c'è un cromosoma mancante o danneggiato, si tratta di una monosomia.
Tra alcune delle anomalie numeriche che un cariotipo può rilevare ci sono:
- Sindrome di Down (trisomia 21), in cui un cromosoma 21 in più provoca caratteristiche facciali distintive e disabilità intellettive.
- Sindrome di Edward (trisomia 18), in cui il cromosoma 18 in più si traduce in un alto rischio di morte prima del primo compleanno.
- Sindrome di Patau (trisomia 13), in cui un cromosoma 18 in più aumenta la probabilità di problemi cardiaci, disabilità intellettiva e morte prima del primo anno.
- Sindrome di Turner (monosomia X), in cui un cromosoma X mancante o danneggiato nelle ragazze si traduce in un'altezza inferiore, disabilità intellettiva e un aumento del rischio di problemi cardiaci.
- Sindrome di Klinefelter (sindrome XXY), in cui un cromosoma X in più nei ragazzi può causare infertilità, difficoltà di apprendimento e genitali sottosviluppati.
Anomalie strutturali
Le anomalie strutturali non sono così comunemente viste o identificate come trisomie o monosomie, ma possono essere altrettanto gravi.
- Malattia di Charcot-Marie-Tooth, causato da una duplicazione del cromosoma 17, con conseguente riduzione delle dimensioni muscolari, debolezza muscolare e difficoltà motorie e di equilibrio.
- Inversione del cromosoma 9, associata a disabilità intellettiva, malformazione del viso e del cranio, infertilità e aborto ricorrente.
- Sindrome di Cri-du-Chat, in cui la delezione del cromosoma 5 causa uno sviluppo ritardato, piccole dimensioni della testa, disturbi dell'apprendimento e tratti distintivi del viso.
- Cromosoma Philadelphia, causato dalla reciproca traslocazione dei cromosomi 9 e 22, con conseguente alto rischio di leucemia mieloide cronica.
- Sindrome di Williams, in cui la traslocazione del cromosoma 7 causa disabilità intellettiva, problemi cardiaci, tratti distintivi del viso e personalità estroverse e coinvolgenti.
L'espressione di anomalie cromosomiche strutturali è vasta. Ad esempio, circa il 3% dei casi di sindrome di Down è causato da una traslocazione sul cromosoma 21. Tuttavia, non tutte le anomalie cromosomiche conferiscono alla malattia. Alcuni, infatti, possono essere utili.
Uno di questi esempi è l'anemia falciforme (SCD) causata da un difetto sul cromosoma 11. Mentre ereditare due di questi cromosomi porterà alla SCD, averne solo uno può proteggerti dalla malaria. Si ritiene che altri difetti forniscano protezione contro l'HIV, stimolando la produzione di anticorpi anti-HIV ampiamente neutralizzanti (BnAbs) in un raro sottogruppo di persone infette.
Indicazioni
Quando vengono utilizzati per lo screening prenatale, i cariotipi vengono tipicamente eseguiti durante il primo trimestre e di nuovo nel secondo trimestre. Il pannello standard verifica 19 diverse malattie congenite, tra cui la sindrome di Down e la fibrosi cistica.
I cariotipi sono talvolta utilizzati per lo screening preconcetto in condizioni specifiche, vale a dire:
- Per coppie con una storia ancestrale condivisa di una malattia genetica
- Quando un partner ha una malattia genetica
- Quando un partner è noto per avere una mutazione autosomica recessiva (una che può causare la malattia solo se entrambi i partner contribuiscono alla stessa mutazione)
Il cariotipo non viene utilizzato per lo screening preconcetto di routine, ma piuttosto per le coppie il cui rischio è considerato alto. Gli esempi includono coppie ebree Ashkanzi ad alto rischio di malattia di Tay-Sachs o coppie afroamericane con una storia familiare di anemia falciforme.
Le coppie che non sono in grado di concepire o soffrono di aborti spontanei ricorrenti possono anche sottoporsi a cariotipo genitoriale se tutte le altre cause sono state esplorate ed escluse.
Infine, un cariotipo può essere utilizzato per confermare la leucemia mieloide cronica in associazione con altri test. (La presenza del cromosoma Philadelphia da sola non può confermare la diagnosi di cancro.)
Come vengono eseguiti
Un cariotipo può teoricamente essere eseguito su qualsiasi fluido o tessuto corporeo, ma, nella pratica clinica, i campioni vengono ottenuti in quattro modi:
- Amniocentesi comporta l'inserimento di un ago nell'addome per ottenere una piccola quantità di liquido amniotico dall'utero; viene eseguito con la guida di un'ecografia per evitare danni al feto. La procedura viene eseguita tra la 15 ° e la 20 ° settimana di gravidanza. Sebbene relativamente sicura, l'amniocentesi è associata a un rischio di aborto spontaneo di uno su 200.
- Campionamento dei villi coriali (CVS) utilizza anche un ago addominale per estrarre un campione di cellule dai tessuti placentari. Tipicamente eseguito tra le settimane 10 e 13 di gravidanza, il CVS comporta un rischio di aborto spontaneo di uno su 100.
- Flebotomia è il termine medico per un prelievo di sangue. Il campione di sangue viene solitamente ottenuto da una vena del braccio, che viene quindi esposta al cloruro di ammoniaca per isolare i leucociti (globuli bianchi) per il cariotipo. Sono possibili dolore, gonfiore e infezione nel sito di iniezione.
- Aspirazione del midollo osseo può essere utilizzato per aiutare nella diagnosi della leucemia mieloide cronica. Viene tipicamente eseguita inserendo un ago al centro dell'osso iliaco e viene eseguita in anestesia locale in uno studio medico. Dolore, sanguinamento e infezione sono tra i possibili effetti collaterali.
Valutazione del campione
Dopo che il campione è stato raccolto, viene analizzato in un laboratorio da uno specialista noto come citogenetista. Il processo inizia con la crescita delle cellule raccolte in un mezzo arricchito di nutrienti. Ciò aiuta a individuare lo stadio della mitosi in cui i cromosomi sono più distinguibili.
Le cellule vengono quindi poste su un vetrino, colorate con un colorante fluorescente e posizionate sotto la lente di un microscopio elettronico. Il citogenetista quindi prende le microfotografie dei cromosomi e riorganizza le immagini come un puzzle per abbinare correttamente le 22 coppie di cromosomi autosomici e due coppie di cromosomi sessuali.
Una volta posizionate correttamente, le immagini vengono valutate per determinare se mancano o sono aggiunti cromosomi. La colorazione può anche aiutare a rivelare anomalie strutturali, o perché i modelli di bande sui cromosomi non corrispondono o mancano, o perché la lunghezza di un "braccio" cromosomico è più lunga o più corta di un'altra.
Risultati
Qualsiasi anomalia verrà elencata su un rapporto del cariotipo dal cromosoma coinvolto e dalle caratteristiche dell'anomalia. Questi risultati saranno accompagnati da interpretazioni "possibili", "probabili" o "definitive". Alcune condizioni possono essere diagnosticate definitivamente con un cariotipo; altri non possono.
I risultati di un cariotipo prenatale richiedono tra 10 e 14 giorni. Altri sono solitamente pronti entro tre o sette giorni. Mentre il tuo medico di solito esaminerà i risultati con te, un consulente genetico potrebbe essere a tua disposizione per aiutarti a capire meglio cosa significano e cosa non significano i risultati. Ciò è particolarmente importante se viene rilevata una malattia congenita o lo screening preconcetto rivela un aumento del rischio di una malattia ereditaria se si ha un bambino.
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