Zweck und Schritte des Karyotyp-Tests

Ein Karyotyptest ist eine Art Gentest, bei dem Blut oder Körperflüssigkeiten zur Analyse Ihrer Chromosomen verwendet werden. Es wird häufig zur Untersuchung und Bestätigung von Chromosomenanomalien eingesetzt.

In diesem Artikel wird erläutert, was ein Karyotyp-Test ist, wann er verwendet wird und welche Schritte zur Durchführung des Tests erforderlich sind. Außerdem wird erklärt, wozu der Test dient und was es bedeutet, wenn die Ergebnisse abnormal sind.

Was ist ein Karyotyp-Test?

Ein Karyotyp ist ein Foto der Chromosomen in einer Zelle. Karyotypen können entnommen werden aus:

• Blutzellen
• Fötale Hautzellen
• Bukkal(Wangen-)Zellen
• Knochenmarkszellen

Bei einem Karyotyptest werden Größe, Form und Anzahl der Chromosomen in einer Zellprobe untersucht.

Mit einem Karyotyp-Test diagnostizierte Zustände

Karyotypen können verwendet werden, um chromosomale Anomalien wie das Down-Syndrom und das Katzenaugen-Syndrom zu erkennen und zu bestätigen, und es können verschiedene Arten von Anomalien erkannt werden.

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 dafürMonosomiebeinhaltet:

• Turner-Syndrom (X0) oder Monosomie

Beispiele fürchromosomale Deletionenenthalten:

• 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 1.000 Menschen auf.

Mosaikismusist eine Erkrankung, bei der einige Zellen im Körper eine Chromosomenanomalie aufweisen, andere jedoch nicht. Zum Beispiel das Mosaik-Down-Syndrom oder die Mosaik-Trisomie 9. Eine vollständige Trisomie 9 ist nicht mit dem Leben vereinbar, aber eine Mosaik-Trisomie 9 kann zu einer Lebendgeburt führen.

Wenn es fertig ist

Es gibt viele Situationen, in denen Ihr Arzt einen Karyotyp empfehlen kann. Dazu könnten gehören:

• Säuglinge oder Kinder mit Verdacht auf eine Chromosomenerkrankung: Personen mit Erkrankungen, die auf eine noch nicht diagnostizierte Chromosomenanomalie hinweisen, können sich einem Karyotyptest unterziehen.
• Erwachsene mit Verdacht auf eine Chromosomenerkrankung:Beispielsweise kann es bei Männern mit Klinefelter-Krankheit bis zur Pubertät oder im Erwachsenenalter unerkannt bleiben. Einige der Mosaik-Trisomie-Störungen können auch unerkannt bleiben.
• Unfruchtbarkeit: Bei Unfruchtbarkeit kann ein genetischer Karyotyp durchgeführt werden. Wie oben erwähnt, können einige Chromosomenanomalien bis zum Erwachsenenalter unerkannt bleiben. Eine Frau mit Turner-Syndrom oder ein Mann mit einer der Klinefelter-Varianten sind sich der Erkrankung möglicherweise erst bewusst, wenn sie mit der Unfruchtbarkeit zu kämpfen haben.
• Pränatale Tests: In einigen Fällen, wie zum Beispiel beim Translokations-Down-Syndrom, kann die Erkrankung erblich bedingt sein und die Eltern können getestet werden, wenn ein Kind mit Down-Syndrom geboren wurde. (Es ist wichtig zu beachten, dass das Down-Syndrom in den meisten Fällen keine Erbkrankheit, sondern eine zufällige Mutation ist.)
• Totgeburt: Ein Karyotyp wird häufig im Rahmen der Untersuchung 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: Karyotyptests können auch durchgeführt werden, um die Diagnose von Leukämien zu erleichtern, indem beispielsweise nach dem Philadelphia-Chromosom gesucht wird, das bei manchen Menschen mit chronischer Leukämie vorkommtmyeloischLeukämie oder akute lymphatische Leukämie.

Wie ein Karyotyp-Test durchgeführt wird

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 Erhebung tatsächlich recht komplex.

Vorbereitung auf Ihren Termin

Hier ist ein Blick auf die Schritte, damit Sie verstehen, was während der Wartezeit auf den Test passiert.

Probensammlung

Der erste Schritt bei der Durchführung eines Karyotyps ist die Entnahme einer Probe.

Die folgenden Methoden können verwendet werden, um eine Probe von einem ungeborenen Kind zu entnehmen:

• Amniozentese: Bei dieser Methode werden fetale Hautzellen aus dem Fruchtwasser entnommen.
• Chorionzottenbiopsie-Test (CVS): Bei diesem Verfahren werden die für den Test verwendeten Zellen aus einem Stück Plazenta entnommen.

Die folgenden Methoden können verwendet werden, um eine Probe von Babys, Kindern und Erwachsenen zu entnehmen:

• Blutprobe: Mit einer kleinen Nadel kann eine Blutprobe aus einer Armvene entnommen werden.
• Wangenabstrich:Diese Art von Probe wird durch einen Abstrich der Innenseite Ihrer Wange gewonnen.
• Knochenmarktest:Oft wird eine Knochenmarksprobe entnommen entnommen aus der Rückseite des Hüftknochens.

Transport zum Labor

Karyotypen werden in einem speziellen Labor namens Zytogenetiklabor durchgeführt – einem Labor, das Chromosomen untersucht. Nicht alle Krankenhäuser verfügen über Zytogenetiklabore. Wenn Ihr Krankenhaus oder Ihre medizinische Einrichtung über kein eigenes Zytogenetik-Labor verfügt, wird die Testprobe an ein Labor geschickt, das auf Karyotyp-Analyse spezialisiert ist. Die Testprobe wird von speziell ausgebildeten zytogenetischen Technologen, Ph.D., analysiert. Zytogenetiker oder medizinische Genetiker.

Trennung der Zellen

Um Chromosomen analysieren zu können, muss die Probe Zellen enthalten, die sich aktiv teilen. Im Blut teilen sich die weißen Blutkörperchen aktiv. Auch die meisten fetalen Zellen teilen sich aktiv. Sobald die Probe das Zytogenetiklabor erreicht, werden die sich nicht teilenden Zellen mithilfe spezieller Chemikalien von den sich teilenden Zellen getrennt.

Wachsende Zellen

Um genügend Zellen für die 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 bei Blutzellen drei bis vier Tage und bei fötalen Zellen bis zu einer Woche dauern.

Zellen synchronisieren

Chromosomen sind eine lange Kette menschlicher DNA. Um Chromosomen unter dem Mikroskop sehen zu können, müssen sie sich in ihrer kompaktesten Form in einer Phase der Zellteilung (Mitose) befinden, die als Metaphase bezeichnet wird. Um alle Zellen in dieses spezifische Stadium der Zellteilung zu bringen, werden die Zellen mit einer Chemikalie behandelt, die die Zellteilung an der Stelle stoppt, an der die Chromosomen am kompaktesten sind.

Freisetzung der Chromosomen aus ihren Zellen

Um diese kompakten Chromosomen unter dem Mikroskop sehen zu können, müssen sich die Chromosomen außerhalb der Zellen befinden. Dies geschieht durch die Behandlung der Zellen mit einer speziellen Lösung, die sie zum Platzen bringt. Dies geschieht, während sich die Zellen auf einem Objektträger befinden. Die restlichen Zelltrümmer werden weggespült, sodass die Chromosomen am Objektträger haften bleiben.

Färbung der Chromosomen

Chromosomen sind von Natur aus farblos. Um ein Chromosom vom anderen zu unterscheiden, wird ein spezieller Farbstoff namens Giemsa-Farbstoff auf den Objektträger aufgetragen. Giemsa-Farbstoff färbt Regionen von Chromosomen, die reich an den Basen Adenin (A) und Thymin (T) sind. Bei der Färbung sehen die Chromosomen wie Schnüre mit hellen und dunklen Bändern aus. Jedes Chromosom weist ein spezifisches Muster aus hellen und dunklen Bändern auf, die es dem Zytogenetiker ermöglichen, ein Chromosom vom anderen zu unterscheiden. Jedes dunkle oder helle Band umfasst Hunderte verschiedener Gene.

Analyse

Sobald die Chromosomen gefärbt sind, wird der Objektträger zur Analyse unter das Mikroskop gelegt. Anschließend wird ein Foto der Chromosomen gemacht. Am Ende der Analyse wird die Gesamtzahl der Chromosomen bestimmt und die Chromosomen nach Größe sortiert.

Chromosomen zählen

Der erste Schritt der Analyse ist die Zählung 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 ist. Wenn man sich nur die Anzahl der Chromosomen ansieht, ist es möglich, verschiedene Erkrankungen, einschließlich des Down-Syndroms, zu diagnostizieren.

Chromosomen sortieren

Nach der Bestimmung der Chromosomenzahl beginnt der Zytogenetiker mit der Sortierung der Chromosomen. Um die Chromosomen zu sortieren, vergleichen sie die Chromosomenlänge, die Platzierung der Zentromere (die Bereiche, in denen die beiden Chromatiden verbunden sind) sowie die Position und Größe der G-Bänder. 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.

Blick auf die Struktur

Neben der Betrachtung der Gesamtzahl der Chromosomen und der Geschlechtschromosomen untersucht der Zytogenetiker auch die Struktur der einzelnen Chromosomen, um sicherzustellen, dass kein fehlendes oder zusätzliches Material sowie strukturelle Anomalien wie Translokationen vorhanden sind. Eine Translokation liegt vor, wenn ein Teil eines Chromosoms an ein anderes Chromosom gebunden wird. In manchen Fällen werden zwei Chromosomenstücke vertauscht (eine ausgeglichene Translokation), und in anderen Fällen kommt ein zusätzliches Stück hinzu oder fehlt nur einem Chromosom.

Das Endergebnis

Am Ende zeigt der endgültige Karyotyp die Gesamtzahl der Chromosomen, das Geschlecht und etwaige strukturelle Anomalien bei einzelnen Chromosomen. Es wird ein digitales Bild der Chromosomen erstellt, in dem alle Chromosomen nach Nummern geordnet sind.

Was Karyotyp-Ergebnisse bedeuten

Normale Ergebnissesieht wie folgt aus:

• Weibchen: 44 Autosomen und 2 Geschlechtschromosomen (XX), geschrieben als 46, XX
• Männer: 44 Autosomen und 2 Geschlechtschromosomen (XY), geschrieben als 46, XY

Abnormale Ergebnissekann Folgendes umfassen:

• Zu viele oder zu wenige Chromosomen haben
• Veränderungen in der Struktur der Chromosomen

Solche Anomalien können mit bestimmten genetischen Syndromen oder Erkrankungen zusammenhängen.

Grenzen des Karyotyptests

Beachten Sie, dass Karyotyptests zwar viele Informationen über Chromosomen liefern können, dieser Test jedoch nicht sagen kann, ob bestimmte Genmutationen, wie etwa solche, die Mukoviszidose verursachen, vorliegen. Ihr genetischer Berater kann Ihnen helfen zu verstehen, was Karyotyptests 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 Karyotyptests manchmal einige Chromosomenanomalien nicht erkennen können, beispielsweise wenn Plazentamosaik vorliegt.

Derzeit sind Karyotyptests im pränatalen Bereich recht invasiv und erfordern eine Amniozentese oder eine Chorionzottenbiopsie. Allerdings ist die Untersuchung zellfreier DNA in der Blutprobe einer schwangeren Person mittlerweile eine weitaus weniger invasive Alternative für die pränatale Diagnose genetischer Anomalien bei einem Fötus.