Klinická cytogenetika strukturní aberace chromozomů seminář VZ prezenční

Klíčová slova Aneuploidie: monozomie, trizomie, polyploidie: triploidie, tetraploidie, Downův sy, Edwardsův sy, Patauův sy, Turnerův sy, Klinefelterův sy, syndrom tří X, syndrom dvou Y, nondisjunkce, mozaika, balancované a nebalancované strukturní aberace prostá a translokační forma trizomie Delece, duplikace, prsténcový chromozom, dicentrický chromozom, izochromozom, nadpočetný marker chromozom, reciproká translokace, Robertsonská translokace, inverze pericentrická, inverze paracentrická, inzerce, derivovaný chromozom, rekombinantní chromozom, amniocentéza

Strukturní chromozomální aberace Balancované – bez ztráty nebo zisku genetického materiálu → riziko nebalancované vady u potomstva = postižené dítě, potrat, sterilita Nebalancované - chybění nebo nadbytek (event.obojí) genetického materiálu → klinické postižení (PMR, vrozené vady, dysmorfické rysy na obličeji) Chybění genet. materiálu vždy závažnější než jeho nadbytek

Nebalancované aberace: Delece (del) = částečné monozomie – terminální - intersticiální Duplikace (dup) = částečná trizomie Prsténcový chromozom (ring – r) Dicentrický chromozom (dic) – chromozom se dvěma centromerami Izochromozom – duplikace jednoho ramene, ztráta druhého Nadpočetný marker chromozom (+ mar) – mar = nelze cytogenetickými metodami určit jeho původ – FISH metody k určení původu markeru může, ale nemusí být spojen s klinickým postižením

Delece terminální intersticiální zlom, (2 zlomy) a ztráta segmentu

terminální delece Xp

terminální delece Xq

int del 16q

Prsténcový chromozom Zlom na p a q a spojení segmentu mezi zlomy v G1

Prsténcový (ring) chromozom X

Dicentrický chromozom S S translokační dicentr izodicentr + acentrický fragment zlom obou chromatid a spojení zlomy 2 chromozomů a spojení inaktivace 1 centromery = pseudodicentr centrických (i acentrických) fragmentů

dicentrický chromozom C-pruhy

Izochromozom Příčné dělení centromery – duplikace jednoho a ztráta druhého ramene – i(q)

Izochromozom Xp

Balancované Robertsonské translokace (Rob t)– fuze 2 akrocentrů v centromeře, nebo blíže centromery Reciproké translokace (rcp t) – reciproké výměny segmentů 2 chromozomů

Robertsonská translokace Zlom a spojení v meióze, mitóze reciproký produkt z p akrocentrů ztracen

45,XX,der(14;21)(q10;q10) balancovaná Robertsonská translokace

46,XX,der(14;21)(q10;q10),+21 translokační forma trisomie (nebalancovaná Robertsonská translokace)

+ Nehomologní Rob t balanc. Rob.t normal gamety po MI zygoty transl.trizomie nosič balanc.t normální monozomie 21 1/3 1/3 1/3 letální teoretické riziko

Downův syndrom – volná trizomie 21

Závislost rizika volné trizomie 21 na věku matky (neplatí pro translokační formu trizomie) věk matky riziko +21 35 1/350 37 1/225 40 1/100 45 1/25

Balancovaná reciproká translokace t(4;6) u matky

Abnormální chromozom 6 – z mateřské reciproké translokace(4;6) retardace, hydrocefalus, dysmorfie, mikroftalmus, dextrokardie, absence reflexů

Inverze (inv) - pericentrické – 2 zlomy na krátkých (p) a Inverze (inv) - pericentrické – 2 zlomy na krátkých (p) a dlouhých ramenech (q), přetočení a napojení segmentu mezi nimi - paracentrické – 2 zlomy na 1 rameni, přetočení a napojení segmentu mezi nimi Inzerce – vmezeření intersticiálního segmentu jednoho chromozomu do místa zlomu na jiném chromozomu (nebo jiném místě téhož chromozomu)

pericentrická inverze chromozomu 2 – balancovaná CHA

Abnormální-rekombinantní chromozom 2 (z mateřské inverze)

paracentrická inverze 1q

Inzerce Vmezeření intersticiálního segmentu jednoho chromozomu do místa zlomu na jiném chromozomu

ins(10;14)

Komplexní balancovaná přestavba chrom.1,6,14,18 - dysmorfie, hypospadie

Komplexní strukturní přestavba chromozomů 3, 8, 10 – FISH (fluorescenční in situ hybridizace)- balancovaný karyotyp matky

Fenotyp dítěte s nebalancovanou formou aberace der(8),der(10)t(3;8;10)

Indikace k chromozomálnímu vyšetření postnatálnímu - z periferní krve – (lymfocyty) Specifický fenotyp (DS,TS..) PMR (psychomotorická retardace), retardace růstu, dysmorfické rysy, mnohočetné malformace, malý vzrůst u ♀, otoky končetin u novorozence Dysfertilita (opakované potraty, sterilita…) Amenorrhea, opožděná puberta

Indikace k prenatálnímu cytogenetickému vyšetření: 1. věk matky  35 let (v době porodu) – riziko DS v 35 letech  1:350 2. abnormální hodnoty biochemických markerů skrinink v II.trimestru „triple test „ : AFP - alfa fetoprotein - fetál.játra hCG - choriový gonadotropin hormony uE3 - nekonjugovaný estriol placenty skrínink v I.trimestru: serový PAPP A (pregnancy assoc. plasma protein A) volná podjednotka  hCG Kombinovaný skrínink 1.trimestru – PAPP A, free  hCG + UZ (nuchal translucency, nosní kůstka) Integrovaný test: biochemické markery 1.trimestru + UZ + markery 2.trimestru

3. Patologický nález na UZ: IUGR (intrauterinní růstová retardace) abnormální množství plodové vody disproporce vývoje, malformace UZ markery – drobné morfolog.odchylky (př. nuchální translucence, nosní kůstka) 4. Balancovaná (vyvážená) chromozomální aberace u jednoho rodiče = riziko nevyvážené vady u plodu 5. Psychologická indikace: předchozí těhotenství s trizomií nebo monozomií X

Prenatální cytogenetická diagnostika: vyšetření karyotypu plodu z buněk plodové vody odběr kolem 16.týdne = standartní AMC (časná AMC - před 15. týdnem – větší riziko fetálních ztrát, delší kultivace) standartní AMC - kultivace buněk 9-12 dnů z buněk choriových klků přímá metoda, ev. krátkodobá kultivace, nebo dlouhodobá kultivace odběr v 10. týdnu gravidity = extraembryonální tkáň = méně spolehlivé vyšetření Patologický nález, zvl. při použití pouze přímé metody nutno ověřit jinou metodou z fetální krve (pupečníkové) - krátká kultivace (48 hod) Kultivace buněk a cytogenetické vyšetření

Část kolonie kultivovaných amniových buněk (buňky rostou přisedlé na dně kultivační lahvičky)

Chromozomální změny u nádorů: translokace, delece, numerické změny Důsledek změny: tvorba abnormální produktu nebo nadprodukce normálního produktu CHA jako primární příčina vzniku nádoru:

Translokace – 2 typy Translokace při kterých vznikají fuzované geny (geny s funkcí v regulaci buněč.dělení a diferenciaci - protoonkogeny) př. CML = chronická myeloidní leukemie Ph1 chromozom = t (9;22)(q34;q11) protoonkogen c abl z 9q přenesen na 22q - chimerický gen (fuzovaný bcr/abl) - abnormální protein se zvýšenou (stálou) aktivitou- abnormální stimulace buněč.dělení

2. translokace protoonkogenů do pozice, ve které jsou abnormálně stimulovány př. BL= Burkittův lymfom - t(8;14)(q24;q32) –i u jiných lymfomů a u B-ALL protoonkogen c myc z 8q přenesen na 14q do blízkosti imunoglobulin.genů (geny pro těžké řetězce) - vysoká transkripční aktivita - nadprodukce normálního produktu

Delece nádorových supresorových genů př. Retinoblastom dědičná forma - AD dědičnost (s neúplnou penetrancí) sporadická=nedědičná forma dědičný Rb: 1.stupeň: zárodečná mutace nebo delece - ve všech buňkách = heterozygot 2.stupeň : mutace v 1 buňce retiny = ztráta heterozygozity delece na 13 chromozomu nádor často bilaterální, nastupuje dříve sporadický Rb: obě mutace v 1 buňce retiny pozdější nástup, postihuje pouze jedno oko)

Intersticiální delece 11p delece tu su genu u Wilmsova tumoru s aniridií

Sledování chromozomálních změn u nádorů – prognostický význam Komplexní n. vícečetné změny = špatná prognóza, špatná odpověď na léčbu !!!

Karyotyp buňky nádoru prsu

Jaké znáte typy numerických chromozomálních abnormalit? Co jsou aneuploidie a jak vznikají? Co je nondisjunkce? Jak vznikají monozomie? Jak souvisí riziko trizomie s věkem? Jak vzniká triploidie, tetraploidie? Jak vzniká mozaika? Jaké znáte poruchy procesu oplození? Jaké znáte balancované strukturní aberace? Jaké znáte nebalancované strukturní aberace? Co je příčinou strukturních chromozomálních aberací ? Jaké jsou indikace k postnatálnímu cytogenetickému vyšetření? Jaké jsou indikace k prenatálnímu cytogenetickému vyšetření? Jako tkáně lze prenatálně cytogeneticky vyšetřovat? Jaké znáte chromozomální změny u nádorů?