Методология преподавания истории России на основе ФГОС

XX Российская научная конференция школьников «Открытие»

Секция биология

Цитогенетический анализ наследственных нарушений в клетках плода при спонтанном прерывании беременности у пациентокГБУЗ Ярославской области «Областной перинатальный центр»

Исследовательская работа

Выполнена ученицей 11 информационно-технологического класса

Средней школы «Провинциальный колледж»

Хожайновой Натальей Алексеевной

Научный руководитель – учитель биологии, кандидат биологических наук Фомичева Анна Николаевна

Ярославль, 2016

Оглавлени

Введение 2

1. Материалы и методы исследования 3

2. Результаты исследования и их обсуждение 4

2.1. Спектр нарушений, выявляемых цитогенетическим методом в клетках плода у пациентов Перинатального Центра Ярославской области 5

2.2. Анализ нарушений, выявляемых цитогенетическим методом, в различных возрастных группах 7

Список использованной литературы 11

Приложение 1. Обзор литературы 13

Приложение 2. Характеристики кариотипа плода в исследованной группе 17

Наследственные нарушения являются одной из наиболее значимых причин патологии беременности и развития плода у женщин во всем мире.

Возникновение хромосомных и геномных патологий на ранних стадиях развития зародыша приводит к внутриутробной гибели, которая является причиной спонтанных абортов. Наследственные нарушения, которые не приводят к гибели зародыша на ранних стадиях, могут вызывать врожденные пороки развития (ВПР) у плода. Одним из факторов, влияющих на частоту возникновения генетических нарушений у плода, является возраст матери.

Необходимо раннее выявление и диагностика причин наследственных нарушений у плода для предотвращения спонтанного прерывания следующих беременностей, наследственной отягощенности потомства, установления причин бесплодия и др. [10].

Одним из методов генетики человека является цитогенетический метод, который позволяет определять число и форму хромосом в клетках человека, и применяется для выявления хромосомных и геномных мутаций [11].

Цель исследования - проанализировать методом метафазного анализа хромосомные нарушения в клетках плода при спонтанном прерывании беременности и оценить количество и спектр мутаций в различных возрастных группах женщин, являющихся пациентами ГБУЗ Ярославской области «Областной перинатальный центр».

Задачи:

1. Определить частоту возникновения наследственных нарушений у плода, выявляемых цитогенетическим методом, у пациенток Перинатального центра Ярославской области.

2. Определить спектр наследственных нарушений в клетках плода у пациентов Перинатального центра Ярославской области.

3. Определить различие долей и спектра выявленных наследственных нарушений в разных возрастных группах.

Объект исследования патология беременности.

Предмет исследования в данной работе представляет собой наследственные нарушения в клетках плода.

Гипотеза: спектр и количество регистрируемых цитогенетических нарушений у плода зависит от возрастной группы матери.

Методы исследования – теоретические и эмпирические. Из теоретических методов использованы: анализ - для установки взаимосвязи между геномными нарушениями и сроками, на которых происходит прерывание беременности, сравнение - для сравнения метафазного метода изучения генетики человека и цитологического изучения, обобщение - важен для выделения общих характеристик между цитологическим и метафазным методом изучения. Из эмпирических методов использованы: наблюдение - необходим для фиксации явлений в процессе практической работы, описание -фиксация эмпирических данных об объекте исследования и измерение -необходим для точного определения статистики спонтанных выкидышей.

Обзор литературы по теме исследования представлен в приложении 1.

Материалом исследования служили 22 микрофотографии кариотипов клеток хориона, отобранных у беременных женщин, являющихся пациентками ГБУЗ Ярославской области «Областной перинатальный центр» в 2015 году.

Применялся метафазный метод цитологического анализа.

Метафазный анализ- анализ наличия хромосомных аберраций и нарушений количества хромосом на стадии метафазы.

Основное назначение метафазного метода исследования заключается в том, чтобы у каждой хромосомы набора четко выявить форму, размер и специфические признаки. Это достигается обработкой клеток колхицином, а затем воздействием гипотонического раствора трехзамещенного лимоннокислого натрия (концентрация0,7 -1%). Колхицин способствует расщеплению хромосом на хроматиды, которые удерживаются вместе только в области центромеры, а гипотонический раствор используют с целью разброса хромосом. Последующая фиксация и окраска клеток дает возможность получить широко рассеянный (по всей площади клетки) набор хромосом[2].

Хромосомный набор на исследуемых фотографиях сравнивали с нормальным кариотипом человека. Выявленные нарушения регистрировали в соответствии с общепринятой классификацией:

• указывается общее число хромосом и набор половых хромосом, между ними ставится запятая (46, XX; 46, XY);

• отмечается какая хромосома лишняя или какой не хватает (это указывается ее номером 5, 6 и др., или буквами данной группы А, В и др.); знаком «+» указывают на увеличение количества хромосом, знаком «-» указывают на отсутствие данной хромосомы 47, XY,+ 21;

• плечо хромосомы, в котором произошло изменение (удлинение короткого плеча указывается символом (р+); укорочение (р-); удлинение длинного плеча указывается символом (q+); укорочение (q-);

• символы перестроек (транслокация обозначается t, а делеция — del) помещают перед номерами вовлеченных хромосом, а перестроечные хромосомы заключают в скобки. Наличие двух структурно-аномальных хромосом обозначается точкой с запятой (;) или нормальной дробью (15/21).

Сегменты и районы метафазной хромосомы обозначаются цифрами, центромера служит исходной точкой для цифровой схемы. При определении локализации гена используют 4 критерия: номер хромосомы, символ плеча, номер района и номер сегмента в пределах этого района. Например, запись 1р32 означает, что речь идет о хромосоме первой пары, коротком плече, районе 3, сегменте 2. Для гена Rh формула локализации: 1р35.

2.1. Спектр нарушений, выявляемых цитогенетическим методом в клетках плода у пациентов Перинатального Центра Ярославской области

По данным Всемирной организации здравоохранения 2,5-3% новорожденных имеют различные пороки развития. В 1,5-2% случаев эти пороки возникают в период внутриутробного развития будущего ребенка из-за влияния неблагоприятных факторов внешней среды [1].

Результаты анализа кариотипа женщин, являющихся пациентами Перинатального Центра Ярославской области, представлены в таблице 1 приложения 2 и рис. 1. Всего пациентов в 2015 году в Перинатальном центре было 882, из них у 21 женщины (2,38%) выявлены цитогенетические нарушения в клетках хориона.

Наиболее часто встречающимся наследственным нарушением у плода исследованных пациентов были анеуплоидии по различным хромосомам, которые отмечены у 66,67%. Вторым по частоте встречаемости типом нарушений были транслокации, выявленные у 23,81%. Наименее часто отмечались инверсии (9,52%),делеции и триплоидии (по 4,76%).

Таким образом, у пациентов Перинатального центра выявлены следующие типы нарушений количества и структуры хромосом:

1. Геномные мутации:

• Анеуплоидии, связанные как с утратой, так и с добавлением аутосом по отдельным парам (2, 3, 18, 21, 22), а также изменение количества половых хромосом (Y)

• Полиплоидии (триплоидия)

1. Хромосомные мутации:

• Делеции

• Транслокации по отдельным парам аутосом (1, 4, 5, 6, 12, 13, 14, 15), а также по половым хромосомам (X)

• Инверсии по отдельным парам аутосом (7,10)

Доли пациентов с наследственной патологией плода, имеющих различные типы хромосомных и геномных нарушений, представлены на рис. 1

Рис. 1. Доли пациентов, имеющих различные типы хромосомных и геномных нарушений.

Таблица 2

Сравнение долей выявленных нарушений с литературными данными

В таблице 2 представлено сравнение полученных данных с исследованием Тихомировой С. В. с соавторами (2015), в котором представлены данные цитогенетического исследования абортного материала 46 пациенток перинатального центра с неразвивающейся беременностью (данные за 2014 год). Можно отметить, что выявленные доли анеуплоидий примерно равны. Процент триплоидий и хромосомных мутаций значительно различаются. Это может быть связано с объемом исследованной группы (21 пациентка). Также в нашей работе не были выявлены отдельные типы нарушений, указанные в статье Тихомировой С. В. с соавторами (2015): тетраплоидии и нестабильные хромосомные аберрации (12,6%) [12].

2.2. Анализ нарушений, выявляемых цитогенетическим методом, в различных возрастных группах

Выявляли количество и спектр наследственных нарушений в разных возрастных группах (таблица 3).

На рис. 2 представлено общее количество нарушений, выявленных в различных возрастных группах. Можно отметить, что этот показатель максимален в группе 35-39 лет, меньше в группах 30-34 года и 40-44 года, минимален в группе 25-29 лет. По статистическим данным средний возраст матери в 2015 году составил 29 лет, при этом наибольшее количество первенцев родилось у женщин в возрасте 27 лет, вторых детей – у 34-35-летних мам, третьих и последующих – у женщин возрастной категории от 34 до 37 лет. Следовательно, данные возрастные группы наиболее многочисленны. Поэтому можно говорить о том, что риск возникновения геномных и хромосомных нарушений в клетках плода в группе 25-29 лет минимальный, далее он повышается. Снижение количества регистрируемых нарушений у женщин в возрасте 40-44 года может быть связано с малочисленностью данной группы.

Таблица 3

Количество и доля цитогенетических нарушение у женщин различных возрастных групп

Для выявления спектра зарегистрированных нарушений в разных возрастных группах были определены доли пациентов, имеющих хромосомные и геномные нарушения (рис.3-5).

Возрастная группа 25-29 лет самая малочисленная (3 человека). Наблюдаются такие нарушения, как анеуплоидия по половым хромосомам (Y) (1 человек - 33%), триплоидия (1 человек - 33%) и транслокация по отдельным парам аутосом (4, 5) (1 человек - 33%).

В возрастной группе 30-34 года отмечены такие нарушения, как анеуплоидии по отдельным парам аутосом (18), а также изменение количества половых хромосом (Y) (67%); транслокации по отдельным парам аутосом (1, 5) (16%); инверсии по отдельным парам аутосом (7) (17%).

Рис. 2. Общее количество нарушений, зарегистрированных в различных возрастных группах.

В группе 35-39 лет спектр регистрируемых мутаций наиболее широк. Зарегистрированы такие нарушения как анеуплоидии по отдельным парам аутосом (2), а также изменение количества половых хромосом (Y) (45%), транслокации по отдельным парам аутосом (6, 12, 13, 14, 15), а также по половым хромосомам (X) (33%), делеции (11%) и инверсии по отдельным парам аутосом (10) (11%). Расширение спектра нарушений может быть связано увеличением частоты возникновения наследственных нарушений при овогенезе, гормональным дисбалансом у женщин данного возраста.

Рис. 3. Доля различных типов нарушений в возрастной группе 25-29 лет.

Рис. 4. Доля различных типов нарушений в возрастной группе 30-34 лет.

Рис. 5. Доля различных типов нарушений в возрастной группе 35-39 лет.

В возрастной группе 40-44 года были отмечены только анеуплоидии по отдельным парам аутосом (2, 3, 18, 21, 22), а также изменения количества половых хромосом (Y).По литературным данным риск возникновения данного типа нарушений повышается с увеличением возраста матери, например, это показано для синдрома Дауна (трисомия по 21 хромосоме).

Сравнение процента анеупоидий в различных исследованных возрастных группах также (рис. 6) показывает повышение доли данного типа нарушений с увеличением возраста женщины.

Рис. 6. Соотношение различных типов наследственных нарушений в исследованных возрастных группах.

Сопоставление многочисленных данных свидетельствует о том, что возраст матери не влияет на частоту триплоидии, трисомии 2, 3. Однако было выявлено, что у женщин старшего репродуктивного возраста повышается частота трисомии18,21, что совпадает с данными литературных источников. Приведенные результаты являются еще одним доказательством того, что с возрастом матери увеличивается частота возникновения трисомии 21, обусловленная нерасхождением хромосом в первом делении мейоза. Так же тенденция возрастания частоты встречаемости анеуплоидий у плодов с увеличением возраста матери была прослежена не только в курсовой работе, но и в литературных источниках [13].

Выводы

1. С использованием цитогенетического метода геномные и хромосомные мутации в клетках плода выявлены у 2,38% пациенток Перинатального центра.

2. Зарегистрированы различные типы хромосомных и геномных нарушений у плода при спонтанном прерывании беременности: анеуплоидия, полиполидия, делеция, транслокация, инверсия.

3. Процент выявленных цитогенетических нарушений в клетках плода различается в зависимости от возрастной группы матери. Наибольшая доля хромосомных и геномных мутаций (33,33%) приходится на возрастную группу 35-39 лет, наименьшая- в группе 25-29 лет (14,29%).

4. В исследованных возрастных группах спектр регистрируемых наследственных нарушений у плода различается. Возникновение нарушений различного типа может быть связано с влиянием возраста матери на течение овогенеза, гормональным статусом женщин различного возраста, воздействием эндогенных и экзогенных факторов на развитие зародыша.

1. Баранов В.С., Романенко О.П., Симаходский А.А. и др. Частота, диагностика, профилактика наследственных болезней и врожденных пороков развития в Санкт-Петербурге. СПб: Медицинская пресса, 2004. 126 с.

2. Бочков Н.П., Пузырев В.П., Смирнихина С.А. Клиническая генетика. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 592 с.

3. Геномные мутации человека. Виртуальная экспозиция Государственного биологического музея имени К.А.Тимирязева [Электронный ресурс]. URL: http://www.gbmt.ru/ru/display/mutations.php (дата обращения 28.12.2015)

4. Ковалева М.И., Прохорова И.М., Фомичева А.Н. Оценка митотоксического и мутагенного действия факторов окружающей среды. Методические указания. Ярославль: ЯрГУ, 2003. 32с.

5. Синдром Патау (трисомия по 13 хромосоме) и синдром Эдвардса (трисомия по18 хромосоме). Анеуплоидия, трисомия, транслокация, мозаицизм. [Электронный ресурс]. URL: http://www.cironline.ru/articles/178/93404/ (дата обращения 08.04.2016)

6. Синдром триплоидии. Симптомы, диагностика, лечение. [Электронный ресурс]. URL: http://redkie-bolezni.com/sindrom-triploidii/(дата обращения 08.04.2016)

7. Строение хромосом человека. Классификация хромосом человека. [Электронный ресурс]. URL: http://medicalplanet.su/genetica/158.html (дата обращения 25.11.2015)

8. Мотульски А., Фогель Ф. Генетика человека.– Т.1.М.:Мир, 1989.312с.

9. Мотульски А., Фогель Ф. Генетика человека.– Т.2.М.:Мир, 1990.378с.

10. Мотульски А., Фогель Ф. Генетика человека.– Т.3.М.:Мир, 1990.366с.

11. Цитогенетический метод изучения наследственности человека. Хромосомные болезни. Наследование, сцепленное с полом.

[Электронный ресурс]. URL: http://biomed.szgmu.ru/SZGMU_SITE/M_Genetics/Cytogenetic_method_for_the_study_of_human_heredity.html (дата обращения 09.01.2016)

1. Диунов А.Г.,Палютина Е.У., Тихомирова С.В.//Вестник Ивановской медицинской академии.- Т.20, №2, 2015, с.34-39.

2. Баранов В.С., Кузнецова Т.В. Цитогенетика эмбрионального развития человека. СПб: Н-Л, 2006. 178-181с.

Хромосомный набор человека

История открытия

Летом 1955 г. Леван (шведский цитогенетик) и Тио усовершенствовали метод получения давленых препаратов с использованием гипотонического шока, сократив время гипотонической обработки и добавив обработку колхицином - химическим веществом, которое, разрушая нити веретена деления, останавливает митоз на стадии метафазы и увеличивает, таким образом, количество клеток, пригодных для подсчета хромосом. Эти авторы исследовали фибробласты легкого, полученные от четырех плодов человека. Изучив 261 метафазную пластинку, к своему удивлению, они обнаружили, что в большей части клеток присутствует 46 хромосом. Но Тио и Леван были весьма осторожны в своих выводах: «Мы не хотим утверждать, что число хромосом у человека составляет 2n=46, пока не будет проведен тщательный анализ числа хромосом в митозе сперматогониев, однако именно такой вывод следует сделать из наших наблюдений». Необходимое доказательство вскоре было получено Фордом и Хамертоном (1956). Они исследовали препараты из тестикул трех мужчин пожилого возраста. В подавляющем большинстве клеток, находящихся на стадии метафазы 1 мейоза, было найдено 23 бивалента, что соответствовало результатам Тио и Левана. Анализ четких препаратов подтвердил, что число хромосом равно 46. По существу эти результаты ознаменовали начало развития клинической цитогенетики [8].

Генетическая информация каждого человека сохраняется в 23 парах хромосом, которые очень отличаются размерами и формой.

Двадцать третья пара хромосом - это две специальные хромосом, X и Y, которые определяют пол. Женщины имеют пару Х-хромосом (46, XX), в то время как у мужчин эта пара состоит из одной Х и одной Y хромосомы (46, XY).

Основной составляющей каждой хромосомы является ДНК, а гены - это основные составляющие хромосомной ДНК. Для сравнения можно себе представить, что вся ДНК, которая содержится в ядре каждой клетки, в развернутом виде должна иметь длину около трех метров. Если вымерять длину всей ДНК организма человека, то, стоить отметить, что если нити ДНК сложить по длине, то этой двойной нитью можно было бы соединить Землю и Солнце около 70 раз. Длина ДНК одной хромосомы составляет в среднем 5 см.

Почти в центре каждой хромосомы содержится ее центромера, небольшой участок, которая делит хромосому на две части, образуя при этом длинное плечо (q) и короткое плечо (р). Кроме того, для более детального и точного исследования хромосом используется метод окраски хромосом специальными красителями, использование которого вызывает образование характерной полосатой (тельняшечной) структуры. Каждая хромосома имеет уникальную четкую полосатую структуру, а каждая полоска имеет номер, который помогает определить (локализировать) конкретную часть хромосомы (локус). Этот метод, при котором положение данного гена определяется размещением его на конкретной полосе хромосомы, называется цитогенетическим картированием.

Кариограмма - это изображение 23 пар человеческих хромосом. Они окрашены и размещены по мере уменьшения размера. Наличие в последней паре Y хромосомы, свидетельствует о том, что этот набор хромосом – мужской, а наличие в последней паре X хромосомы свидетельствует о том, что это женский набор хромосом [4].

А - женский набор хромосом

Б - мужской набор хромосом

Классификация хромосом человека

В основу классификации положены различия в длине хромосом и расположении центромеры. На основании различий в длине выделены 23 пары хромосом, при этом парам, имеющим наибольшую длину, дан наименьший номер (самыми длинными являются хромосомы 1- и 2-й пары). Выделяют группы метацентрических, субметацентрических и акроцентрических хромосом. Отнесение хромосом к тому или иному типу производится на основе расчета центромерного индекса - отношения длины короткого плеча к длине всей хромосомы. В группе мета-центрических хромосом короткое и длинное плечи приблизительно равны, и центромерный индекс приближается к 0, 5. В субметацентрических хромосомах центромерный индекс снижен и составляет от 0, 25 до 0, 35, в акроцентрических хромосомах он часто не превышает 0, 2. На основании комбинации этих двух основных признаков хромосомы сгруппированы в7 групп, обозначаемых буквами английского алфавита (от А до G).

Группа А включает хромосомы 1, 2, 3, причем хромосомы 1 и 3 - метацентрики (центромерный индекс первой хромосомы равен 0, 48-0, 49, третьей - 0, 45-0, 46), а хромосома 2 - самый большой субметацентрик (с центромерным индексом 0, 38-0, 40).

Группа В состоит из двух хромосом - 4 и 5. Это большие субметацентрические хромосомы с центромерным индексом от 0, 24 до 0, 30.

Группа С включает семь аутосом (с 6 по 12) и половую Х-хромосому. Это метацентрические и субметацентрические хромосомы среднего размера (0, 28-0, 43).

Группа D включает три акроцентрические хромосомы среднего размера: 13, 14 и 15. Их центромерный индекс не превышает 0, 15 и является наименьшим в кариотипе человека. Для хромосом этой группы характерна значительная межиндивидуальная вариабельность и наличие спутников на коротких плечах. Длина проксимальных участков коротких плеч и спутничных нитей варьирует.

Группа Е также включает три хромосомы — с 16 по 18. Это относительно короткие метацентрики и субметацентрики, с центромерным индексом 0, 26-0, 40.

Группа F состоит из двух небольших метацентрических хромосом (19 и 20) с центромерным индексом 0, 36-0, 46. Группа С состоит из двух аутосом (21 и 22) и Y-хромосомы. Эти хромосомы имеют небольшой размер и относятся к акроцентрическим с центромерным индексом в пределах 0, 13-0, 33. Для аутосом этой группы характерно наличие спутников на коротких плечах. В настоящее время Денверская номенклатура постепенно вытесняется более детальной классификацией, основанной на результатах исследования хромосом молекулярно-онтогенетическим и методами.

Расположение хромосом по группам и схема их сегментации (расположение полос поперечной исчерченности при дифференциальном окрашивании) в соответствии с номенклатурой ISCN-1995 представлены на рисунке [7].

Геномные мутации у человека и нарушения развития, которые они индуцируют

Классификация геномных мутаций

Геномные мутации – мутации, приводящие к изменению числа хромосом. При этом может происходить умножение целых наборов хромосом (полиплоидия) или же увеличение (трисомия) или уменьшение (моносомия) числа отдельных хромосом. Аномалии числа хромосом могут быть вызваны причинами:

1. Наиболее важным механизмом является нерасхождение. Хромосомы, которые в норме должны разделяться во время клеточного деления, остаются соединенными вместе и в анафазе отходят к одному полюсу. Это может произойти в ходе митотического деления, но чаще наблюдается во время мейоза. У человека по неизвестным причинам именно акроцентрические хромосомы имеют тенденцию чаще вовлекаться в нерасхождение. Соматическое нерасхождение в митотически делящихся клетках во время раннего развития может приводить к мозаицизму: в организме развиваются клетки трех популяций — нормальные клетки, клетки-трисомики и клетки-моносомики.

2. Вторым механизмом, обусловливающим геномные мутации, является утрата отдельной хромосомы вследствие «анафазного отставания»: во время анафазного движения одна хромосома может отстать от всех других. Утрата хромосом ведет к мозаицизму, при котором имеются одна эуплоидная и одна моносомная клеточная популяция.

3. Третьим механизмом является полиплоидизация. При этом в каждой клетке геном целиком представлен более чем дважды. У человека обнаружена только триплоидия, при которой число хромосом равно 3n=69 [9].

Геномные мутации

Оогенез – процесс образования и развития женских половых клеток (яйцеклеток) в организме женщины. У женщин с нарушениями этого процесса рождаются больные дети с геномными мутациями, обусловленными избытком или недостатком хромосом [3].

1. Синдром Шерешевского-Тернера (45 хромосом, половые хромосомы – ХО). Частота встречаемости заболевания 1:2500. Заболевание сопровождается характерными аномалиями физического развития, низкорослостью, кожными крыловидными складками на боковых поверхностях шеи, деформацией локтевых суставов и недоразвитием вторичных половых признаков. Впервые эта болезнь как наследственная была описана в 1925 г. Н. А. Шерешевским [8].

2. Синдром Клайнфельтера (47 хромосом, половые хромосомы – ХХУ). Частота встречаемости заболевания 1:1100. Для мужчин с синдромом Клайнфельтера характерны высокий рост, длинные конечности, бесплодие, повышенное выделение женских половых гормонов, склонность к ожирению. Лишняя Х хромосома обусловливает различные нарушения психики. Больные очень внушаемы, вялы, апатичны, безынициативны, у них часто отмечается умственная отсталость. Клиническая картина начинает проявляться у мальчиков в период полового созревания. Заболевание впервые описано в 1942 г. в работе Ф. Олбрайта и Г. Клайнфельтера.

3. Синдром Дауна (трисомия по 21 паре хромосом, геном – 47 хромосом). Частота болезни Дауна среди новорожденных зависит от возраста матери (18 лет матери – 3:10000, 45 лет – 312:10000). При этой геномной патологии у человека 47 хромосом вместо нормальных 46, поскольку хромосомы 21-й пары, вместо нормальных двух, представлены тремя копиями (трисомия). Синдром получил название в честь английского врача Д. Дауна, впервые описавшего его в 1866 г. Слово «синдром» означает множественные патологии развития. Обычно синдрому Дауна сопутствуют следующие внешние признаки: «плоское лицо»; аномальное укорочение черепа, кожная складка на шее у новорожденных, монголоидный разрез глаз, открытый рот. Степень проявления задержки умственного и речевого развития зависит как от врождённых факторов, так и от занятий с ребёнком.

4. Синдром Эдвардса (трисомия по 18 паре хромосом, геном – 47 хромосом). В одном случае из 10 наблюдается мозаицизм, то есть лишняя хромосома есть не во всех клетках организма. Возможна и частичная трисомия с присоединением части 18 хромосомы к другой хромосоме.

Во время беременности наблюдается малый вес плода, многоводие, небольшая плацента и наличие одной артерии плаценты.

Новорожденные имеют изменение формы черепа, маленькие рот и целюсть, лицевой дисфорфизм, дефекты глаз и низкие деформированные ушные раковины. Также наблюдаются численные аномалии пальцев рук и ног, деформация стопы («стопа-качалка»).

Из дефектов внутренних органов наиболее часто встречаются пороки сердца и сосудов. У всех наблюдается гипоплазия мозжечка.

Синдром Эдвардса характеризуется умственной отсталостью и задержкой в развитии.

Большая часть детей умирает в первые месяцы жизни [5].

1. Синдром Патау(трисомия по 13 паре хромосом, геном – 47 хромосом). Это заболевание встречается примерно 1 на5000-10000 родов. Частота встречаемости меняется в связи с возможностями принатального скрининга и диагностики. Большая часть детей умирают в первые недели/месяцы жизни.

Дети с синдромом Патау небольшого роста, с микроцефалией, имеют покатый лоб, суженные глазные щели, микрофтальмия, миеломенингоцеле, помутнение роговицы, запавшая переносица и широкое основание носа, деформированные ушные раковины, расщелина верхней губы и нёба, полидактилия, короткая шея, флексорное положение кистей, сморщенная кожа задней поверхности шеи. Характерна умственная отсталость. Внутренние органы имеют дефекты: пороки сердца, сосудов, поджелудочной железы, селезенки, почек.

Во время беременности в большинстве случаев наблюдается многоводие.

Синдром Патау может быть обусловлен как простой трисомией, так и робертсоновской транслокацией. Мозаицизм и неробертсоновская транслокация встречаются редко [5].

Цитологический, метафазный метод изучения генетики человека

Цитогенетический метод

Цитогенетический метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями.

Кроме того, этот метод применяют при исследовании мутагенного действия различных химических веществ, пестицидов, инсектицидов, лекарственных препаратов и др.

В период деления клеток на стадии метафазы хромосомы имеют более четкую структуру и доступны для изучения.

Обычно исследуют лейкоциты периферической крови человека, которые помещают в специальную питательную среду, где они делятся. Затем готовят препараты и анализируют число и строение хромосом. Разработка специальных методов окраски значительно упростила распознавание всех хромосом человека, а в совокупности с генеалогическим методом и методами клеточной и генной инженерии дала возможность соотносить гены с конкретными участками хромосом. Комплексное применение этих методов лежит в основе составления карт хромосом человека.

Цитологический контроль необходим для диагностики хромосомных болезней, связанных с анеуплоидией и хромосомными мутациями. Наиболее часто встречаются болезнь Дауна (трисомия по 21-й хромосоме), синдром Клайнфельтера (47 XXY), синдром Шершевского — Тернера (45 ХО) и др. Потеря участка одной из гомологичных хромосом 21-й пары приводит к заболеванию крови — хроническому миелолейкозу.

При цитологических исследованиях интерфазных ядер соматических клеток можно обнаружить так называемое тельце Барри, или половой хроматин. Оказалось, что половой хроматин в норме есть у женщин и отсутствует у мужчин. Он представляет собой результат гетерохроматизации одной из двух Х-хромосом у женщин. Зная эту особенность, можно идентифицировать половую принадлежность и выявлять аномальное количество Х-хромосом.

Выявление многих наследственных заболеваний возможно еще до рождения ребенка. Метод перинатальной диагностики заключается в получении околоплодной жидкости, где находятся клетки плода, и в последующем биохимическом и цитологическом определении возможных наследственных аномалий. Это позволяет поставить диагноз на ранних сроках беременности и принять решение о продолжении или её прерывании [11].

Таблица 1