Karyotypering

Kortdurende bloedkweken, beenmergcellen en fibroblastkweken worden het vaakst gebruikt om chromosomen te bestuderen. Bloed met een anticoagulans dat in het laboratorium wordt afgeleverd, wordt gecentrifugeerd om de erytrocyten te sedimenteren, en de leukocyten worden 2-3 dagen geïncubeerd in een kweekmedium. Fytohemagglutinine wordt aan het bloedmonster toegevoegd, omdat het de agglutinatie van erytrocyten versnelt en de deling van lymfocyten stimuleert. De meest geschikte fase voor chromosoomonderzoek is de metafase van de mitose; colchicine wordt daarom gebruikt om de deling van lymfocyten in deze fase te stoppen. Toevoeging van dit medicijn aan de kweek leidt tot een toename van het aantal cellen in de metafase, d.w.z. in de fase van de celcyclus waarin chromosomen het meest zichtbaar zijn. Elk chromosoom repliceert (produceert zijn eigen kopie) en is, na geschikte kleuring, zichtbaar als twee chromatiden die aan het centromeer, of de centrale constrictie, vastzitten. Vervolgens worden de cellen behandeld met een hypotone natriumchlorideoplossing, gefixeerd en gekleurd.

Voor het kleuren van chromosomen wordt meestal Romanovsky-Giemsa-kleurstof, 2% acetkarmijn of 2% acetarseïne gebruikt. Deze kleurstoffen kleuren chromosomen volledig en gelijkmatig (routinemethode) en kunnen worden gebruikt om numerieke afwijkingen van menselijke chromosomen op te sporen.

Om een gedetailleerd beeld te krijgen van de chromosoomstructuur en om individuele chromosomen of hun segmenten te identificeren (definiëren), worden verschillende methoden voor differentiële kleuring gebruikt. De meest gebruikte methoden zijn Giemsa, evenals G- en Q-banding. Bij onderzoek van de preparatiemicroscopie langs de lengte van het chromosoom worden een aantal gekleurde (heterochromatine) en ongekleurde (euchromatine) banden zichtbaar. De aard van de op deze manier verkregen dwarsstreping maakt het mogelijk om elk chromosoom in de set te identificeren, aangezien de afwisseling van de banden en hun grootte strikt individueel en constant zijn voor elk paar.

De metafaseplaten van individuele cellen worden gefotografeerd. Individuele chromosomen worden uit de foto's geknipt en in de juiste volgorde op een vel papier geplakt; deze afbeelding van chromosomen wordt een karyotype genoemd.

Door het gebruik van extra kleuringen en nieuwe methoden voor het verkrijgen van chromosoompreparaten waarmee chromosomen in lengte kunnen worden uitgerekt, wordt de nauwkeurigheid van cytogenetische diagnostiek aanzienlijk vergroot.

Er is een speciale nomenclatuur ontwikkeld om het menselijke karyotype te beschrijven. Het normale karyotype van een man en een vrouw wordt respectievelijk aangeduid als 46, XY en 46, XX. Bij het syndroom van Down, gekenmerkt door de aanwezigheid van een extra chromosoom 21 (trisomie 21), wordt het karyotype van een vrouw beschreven als 47, XX 21+, en dat van een man als 47, XY, 21+. Bij een structurele afwijking van het chromosoom is het noodzakelijk de gewijzigde lange of korte arm aan te geven: de letter p duidt de korte arm aan, q de lange arm en t de translocatie. Zo wordt in het geval van deletie van de korte arm van chromosoom 5 (cri du chat-syndroom) het vrouwelijke karyotype beschreven als 46, XX, 5p-. De moeder van een kind met het translocatiesyndroom van Down, draagster van de gebalanceerde translocatie 14/21, heeft karyotype 45, XX, t(14q; 21q). Het translocatiechromosoom wordt gevormd door de fusie van de lange armen van chromosoom 14 en 21, waarbij de korte armen verloren gaan.

Elke arm is verdeeld in regio's, die op hun beurt weer zijn verdeeld in segmenten, die beide worden aangegeven met Arabische cijfers. Het centromeer van het chromosoom is het startpunt voor het tellen van regio's en segmenten.

Er worden dus vier labels gebruikt voor chromosoomtopografie: chromosoomnummer, armsymbool, regionummer en segmentnummer binnen de regio. De vermelding 6p21.3 betekent bijvoorbeeld dat we het hebben over chromosoom 6 van het 6e paar, de korte arm, regio 21, segment 3. Er zijn ook aanvullende symbolen, met name pter - het uiteinde van de korte arm, qter - het uiteinde van de lange arm.

Met de cytogenetische onderzoeksmethode kunnen deleties en andere veranderingen in chromosomen alleen worden gedetecteerd als deze ongeveer 1 miljoen basen (nucleotiden) groot zijn.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]