Wenn Ihr Arzt einen Karyotyp-Test für Sie oder Ihr Kind oder nach einer Amniozentese empfohlen hat, was beinhaltet dieser Test? Welche Bedingungen kann ein Karyotyp diagnostizieren, welche Schritte sind bei der Durchführung der Tests erforderlich und wo liegen die Einschränkungen?
PASIEKA / SPL / Getty ImagesWas ist ein Karyotyp-Test?
Ein Karyotyp ist eine Fotografie der Chromosomen in einer Zelle. Karyotypen können aus Blutzellen, fetalen Hautzellen (aus Fruchtwasser oder Plazenta) oder Knochenmarkszellen entnommen werden.
Mit einem Karyotyp-Test diagnostizierte Zustände
Karyotypen können verwendet werden, um nach Chromosomenanomalien wie dem Down-Syndrom und dem Cat-Eye-Syndrom zu suchen und diese zu bestätigen, und es gibt verschiedene Arten von Anomalien, die erkannt werden können.
Chromosomenanomalien:
- Trisomien, bei denen drei Kopien eines der Chromosomen anstelle von zwei vorhanden sind
- Monosomien, in denen nur eine Kopie (anstelle von zwei) vorhanden ist
- Chromosomendeletionen, bei denen ein Teil eines Chromosoms fehlt
- Chromosomentranslokationen, bei denen ein Teil eines Chromosoms an ein anderes Chromosom gebunden ist (und umgekehrt bei ausgeglichenen Translokationen).
Beispiele für Trisomien sind:
- Down-Syndrom (Trisomie 21)
- Edward-Syndrom (Trisomie 18)
- Patau-Syndrom (Trisomie 13)
- Klinefelter-Syndrom (XXY und andere Variationen) - Das Klinefelter-Syndrom tritt bei 1 von 500 neugeborenen Männern auf
- Triple X-Syndrom (XXX)
Ein Beispiel für Monosomie umfasst:
- Turner-Syndrom (X0) oder Monosomie X - Etwa 10% der Fehlgeburten im ersten Trimester sind auf das Turner-Syndrom zurückzuführen, aber diese Monosomie tritt nur bei etwa 1 von 2.500 weiblichen Lebendgeburten auf
Beispiele für chromosomale Deletionen umfassen:
- Cri-du-Chat-Syndrom (fehlendes Chromosom 5)
- Williams-Syndrom (fehlendes Chromosom 7)
Translokationen - Es gibt viele Beispiele für Translokationen, einschließlich des Translokations-Down-Syndroms. Robertsonsche Translokationen sind ziemlich häufig und treten bei etwa 1 von 1000 Personen auf.
Mosaikismus ist ein Zustand, bei dem einige Zellen im Körper eine Chromosomenanomalie aufweisen, während andere dies nicht tun. Zum Beispiel Mosaik-Down-Syndrom oder Mosaik-Trisomie 9. Die vollständige Trisomie 9 ist nicht mit dem Leben vereinbar, aber die Mosaik-Trisomie 9 kann zu einer Lebendgeburt führen.
Wenn es fertig ist
Es gibt viele Situationen, in denen Ihr Arzt einen Karyotyp empfehlen kann. Dies können sein:
- Säuglinge oder Kinder mit Erkrankungen, die auf eine Chromosomenanomalie hinweisen, die noch nicht diagnostiziert wurde.
- Erwachsene mit Symptomen, die auf eine Chromosomenanomalie hinweisen (z. B. Männer mit Klinefelter-Krankheit können bis zur Pubertät oder im Erwachsenenalter nicht diagnostiziert werden). Einige der Mosaik-Trisomie-Störungen können auch nicht diagnostiziert werden.
- Unfruchtbarkeit: Ein genetischer Karyotyp kann für Unfruchtbarkeit erstellt werden. Wie oben erwähnt, können einige Chromosomenanomalien bis zum Erwachsenenalter nicht diagnostiziert werden. Eine Frau mit Turner-Syndrom oder ein Mann mit einer der Varianten von Klinefelter sind sich der Erkrankung möglicherweise erst bewusst, wenn sie mit Unfruchtbarkeit fertig werden.
- Pränatale Tests: In einigen Fällen, z. B. beim Translokations-Down-Syndrom, kann die Erkrankung erblich sein, und Eltern können getestet werden, wenn ein Kind mit einem Down-Syndrom geboren wurde. (Es ist wichtig zu beachten, dass das Down-Syndrom meistens keine Erbkrankheit ist, sondern eine zufällige Mutation.)
- Totgeburt: Ein Karyotyp wird häufig im Rahmen der Tests nach einer Totgeburt durchgeführt.
- Wiederkehrende Fehlgeburten: Ein elterlicher Karyotyp wiederkehrender Fehlgeburten kann Hinweise auf die Gründe für diese verheerenden wiederkehrenden Verluste geben. Es wird angenommen, dass Chromosomenanomalien wie Trisomie 16 die Ursache für mindestens 50% der Fehlgeburten sind.
- Leukämie: Karyotyp-Tests können auch durchgeführt werden, um die Diagnose von Leukämien zu erleichtern, indem beispielsweise nach dem Philadelphia-Chromosom gesucht wird, das bei einigen Menschen mit chronischer myeloischer Leukämie oder akuter lymphatischer Leukämie gefunden wurde.
Beteiligte Schritte
Ein Karyotyp-Test mag wie ein einfacher Bluttest klingen, weshalb sich viele Menschen fragen, warum es so lange dauert, bis die Ergebnisse vorliegen. Dieser Test ist nach der Sammlung tatsächlich recht komplex. Schauen wir uns diese Schritte an, damit Sie verstehen, was während der Wartezeit auf den Test passiert.
1. Probensammlung
Der erste Schritt bei der Durchführung eines Karyotyps ist die Entnahme einer Probe. Bei Neugeborenen wird eine Blutprobe entnommen, die rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Serum und andere Flüssigkeiten enthält. Ein Karyotyp wird an den weißen Blutkörperchen durchgeführt, die sich aktiv teilen (ein Zustand, der als Mitose bekannt ist). Während der Schwangerschaft kann die Probe entweder Fruchtwasser sein, das während einer Amniozentese entnommen wurde, oder ein Stück der Plazenta, das während eines Chorionzotten-Probentests (CVS) entnommen wurde. Das Fruchtwasser enthält fetale Hautzellen, die zur Erzeugung eines Karyotyps verwendet werden.
2. Transport zum Labor
Karyotypen werden in einem speziellen Labor durchgeführt, das als Zytogenetiklabor bezeichnet wird - einem Labor, in dem Chromosomen untersucht werden. Nicht alle Krankenhäuser haben zytogenetische Labore. Wenn Ihr Krankenhaus oder Ihre medizinische Einrichtung kein eigenes zytogenetisches Labor hat, wird die Testprobe an ein auf Karyotypanalyse spezialisiertes Labor gesendet. Die Testprobe wird von speziell ausgebildeten zytogenetischen Technologen, Ph.D. Zytogenetiker oder medizinische Genetiker.
3. Trennen der Zellen
Um Chromosomen analysieren zu können, muss die Probe Zellen enthalten, die sich aktiv teilen. Im Blut teilen sich die weißen Blutkörperchen aktiv. Die meisten fetalen Zellen teilen sich ebenfalls aktiv. Sobald die Probe das zytogenetische Labor erreicht, werden die nicht teilenden Zellen mit speziellen Chemikalien von den sich teilenden Zellen getrennt.
4. Wachsende Zellen
Um genügend Zellen zur Analyse zu haben, werden die sich teilenden Zellen in speziellen Medien oder einer Zellkultur gezüchtet. Dieses Medium enthält Chemikalien und Hormone, die es den Zellen ermöglichen, sich zu teilen und zu vermehren. Dieser Kultivierungsprozess kann für Blutzellen drei bis vier Tage und für fötale Zellen bis zu einer Woche dauern.
5. Zellen synchronisieren
Chromosomen sind eine lange Reihe menschlicher DNA. Um Chromosomen unter einem Mikroskop zu sehen, müssen Chromosomen in einer Phase der Zellteilung (Mitose), die als Metaphase bekannt ist, in ihrer kompaktesten Form vorliegen. Um alle Zellen in dieses spezifische Stadium der Zellteilung zu bringen, werden die Zellen mit einer Chemikalie behandelt, die die Zellteilung an dem Punkt stoppt, an dem die Chromosomen am kompaktesten sind.
6. Freisetzung der Chromosomen aus ihren Zellen
Um diese kompakten Chromosomen unter einem Mikroskop zu sehen, müssen sich die Chromosomen außerhalb der weißen Blutkörperchen befinden. Dies geschieht durch Behandlung der weißen Blutkörperchen mit einer speziellen Lösung, die sie zum Platzen bringt. Dies geschieht, während sich die Zellen auf einem Objektträger befinden. Die Reste der weißen Blutkörperchen werden weggespült, wobei die Chromosomen am Objektträger haften bleiben.
7. Färbung der Chromosomen
Chromosomen sind von Natur aus farblos. Um ein Chromosom von einem anderen zu unterscheiden, wird ein spezieller Farbstoff namens Giemsa-Farbstoff auf den Objektträger aufgetragen. Der Giemsa-Farbstoff färbt Chromosomenregionen, die reich an den Basen Adenin (A) und Thymin (T) sind. Bei Färbung sehen die Chromosomen wie Strings mit hellen und dunklen Bändern aus. Jedes Chromosom hat ein spezifisches Muster von hellen und dunklen Banden, die es dem Zytogenetiker ermöglichen, ein Chromosom von einem anderen zu unterscheiden. Jedes dunkle oder helle Band umfasst Hunderte verschiedener Gene.
8. Analyse
Sobald die Chromosomen gefärbt sind, wird der Objektträger zur Analyse unter das Mikroskop gestellt. Anschließend wird ein Bild der Chromosomen aufgenommen. Am Ende der Analyse wird die Gesamtzahl der Chromosomen bestimmt und die Chromosomen nach Größe angeordnet.
9. Chromosomen zählen
Der erste Schritt der Analyse ist das Zählen der Chromosomen. Die meisten Menschen haben 46 Chromosomen. Menschen mit Down-Syndrom haben 47 Chromosomen. Es ist auch möglich, dass Menschen fehlende Chromosomen, mehr als ein zusätzliches Chromosom oder einen Teil eines Chromosoms haben, der entweder fehlt oder dupliziert wird. Wenn man nur die Anzahl der Chromosomen betrachtet, ist es möglich, verschiedene Zustände einschließlich des Down-Syndroms zu diagnostizieren.
10. Chromosomen sortieren
Nach der Bestimmung der Anzahl der Chromosomen beginnt der Zytogenetiker mit dem Sortieren der Chromosomen. Um die Chromosomen zu sortieren, vergleicht ein Zytogenetiker die Chromosomenlänge, die Platzierung der Zentromere (die Bereiche, in denen die beiden Chromatiden verbunden sind) sowie die Position und Größe der G-Banden. Die Chromosomenpaare sind vom größten (Nummer 1) bis zum kleinsten (Nummer 22) nummeriert. Es gibt 22 Chromosomenpaare, sogenannte Autosomen, die genau übereinstimmen. Es gibt auch die Geschlechtschromosomen, Frauen haben zwei X-Chromosomen, während Männer ein X und ein Y haben.
11. Struktur betrachten
Zusätzlich zur Untersuchung der Gesamtzahl der Chromosomen und der Geschlechtschromosomen wird der Zytogenetiker auch die Struktur der spezifischen Chromosomen untersuchen, um sicherzustellen, dass kein fehlendes oder zusätzliches Material sowie strukturelle Anomalien wie Translokationen vorhanden sind. Eine Translokation tritt auf, wenn ein Teil eines Chromosoms an ein anderes Chromosom gebunden ist. In einigen Fällen werden zwei Chromosomenstücke ausgetauscht (eine ausgeglichene Translokation), und in anderen Fällen wird ein zusätzliches Stück hinzugefügt oder fehlt nur einem Chromosom.
12. Das Endergebnis
Am Ende zeigt der endgültige Karyotyp die Gesamtzahl der Chromosomen, das Geschlecht und alle strukturellen Anomalien mit einzelnen Chromosomen. Ein digitales Bild der Chromosomen wird erzeugt, wobei alle Chromosomen nach Zahlen geordnet sind.
Grenzen des Karyotyp-Testens
Es ist wichtig zu beachten, dass Karyotyp-Tests zwar viele Informationen über Chromosomen liefern können, dieser Test Ihnen jedoch nicht sagen kann, ob bestimmte Genmutationen, wie z. B. solche, die Mukoviszidose verursachen, vorhanden sind. Ihr genetischer Berater kann Ihnen helfen, zu verstehen, was Karyotyp-Tests Ihnen sagen können und was nicht. Weitere Studien sind erforderlich, um die mögliche Rolle von Genmutationen bei Krankheiten oder Fehlgeburten zu bewerten.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass Karyotyp-Tests manchmal möglicherweise nicht in der Lage sind, einige Chromosomenanomalien zu erkennen, z. B. wenn Plazentamosaik vorliegt.
Gegenwärtig sind Karyotyp-Tests im pränatalen Umfeld ziemlich invasiv und erfordern eine Amniozentese oder eine Chorionzotten-Probenahme. Die Bewertung zellfreier DNA in der Blutprobe einer Mutter ist heute jedoch eine weitaus weniger invasive Alternative für die pränatale Diagnose genetischer Anomalien bei einem Fötus.
Ein Wort von Verywell
Während Sie auf Ihre Karyotyp-Ergebnisse warten, sind Sie möglicherweise sehr besorgt, und die ein oder zwei Wochen, die erforderlich sind, um Ergebnisse zu erzielen, können sich wie Äonen anfühlen. Nehmen Sie sich Zeit, um sich auf Ihre Freunde und Familie zu stützen. Es kann auch hilfreich sein, einige der mit abnormalen Chromosomen verbundenen Zustände zu kennen. Obwohl viele der mit einem Karyotyp diagnostizierten Zustände verheerend sein können, gibt es viele Menschen, die mit diesen Zuständen leben und eine ausgezeichnete Lebensqualität haben.
