Генетическое обследование играет важную роль в педиатрической андрологии и гинекологии. Его результаты могут иметь решающее значение в установлении причины заболевания, определении прогноза, а также в выработке лечебной тактики.
Половой хроматин. В 1949 г. J. Barr, R. Bertram впервые обнаружили стабильное хроматиновое образование на периферии ядра в нервных клетках кошки. Эту особенность соматических клеток особей женского пола, выявленную у большинства млекопитающих, с 1953 г. стали использовать в цитологическом определении количества Х-хромосом у человека при нарушениях полового формирования или созревания. Данное образование в клетках лиц женского пола представляет собой темную массу, расположенную у внутренней поверхности ядерной мембраны. Эта ядерная масса, или так называемое тельце Барра, по сути дела есть неактивная Х-хромосома; Х-хроматиновое тельце имеет диаметр около 1 мк.
При обнаружении телец Барра не менее чем в 10-12% исследуемых клеток говорят о положительном половом хроматине. Соответственно отрицательный половой хроматин устанавливается у лиц с тельцами Барра менее чем в 5% клеток. При выявлении полового хроматина в 6-9% клеток рекомендуется повторить исследование. При повторном получении аналогичного результата необходимо кариотипирование (см. ниже).
Для определения полового хроматина обычно исследуют клетки слизистой оболочки внутренней поверхности щеки (буккальный эпителий). Приготовление препарата для исследования занимает 15-20 мин, и в этом состоит преимущество метода перед определением кариотипа. Однако цитогенетическая оценка менее точна, и ее диагностическое значение уменьшается при подозрении на мозаицизм (клоны клеток с разным хромосомным набором у одного и того же индивидуума).
В клетках буккального эпителия по сравнению с другими соматическими клетками лиц женского пола хроматинположительных ядер меньше, но при хорошо сохраненных ядрах этот показатель не менее 20%. Если в клетках больше 2 Х-хромосом, то максимальное число хроматиновых телец в любом диплоидном ядре будет равно количеству Х-хромосом минус единица. Например, у женщин с хромосомным набором 47ХХХ или у мужчин с набором 48XXXY выявляется по 2 тельца Барра. У индивидов с кариотипом 46XY (здоровые мужчины) или 45X0 (девочки с синдромом Шерешевского - Тернера) половой хроматин практически не определяется.
Необходимо помнить, что половой хроматин - динамичная структура, изменяющаяся в зависимости от метаболизма клетки и общего состояния организма. Не рекомендуется исследовать половой хроматин в первые сутки после рождения, во время приема гормональных препаратов, антибиотиков и некоторых других сильнодействующих лекарственных средств.
Исследование полового хроматина необходимо при диагностике аномалий строения наружных гениталий и полового развития, при первичной аменорее, особенно в сочетании с низким ростом (у девочек), и при евнухоидном высоком росте в сочетании с гипогонадизмом (у мальчиков).
Кариотип. Термин предложен Г. А. Левицким в 1924 г. N. Tijo, М. Levan (1956) впервые показали, что соматические клетки человека содержат 46 хромосом.
Кариотип представляет собой морфологическую характеристику ядер клеток на стадии их деления (в метафазе) и дает представление о хромосомном наборе клеток организма (рис. 39). Для определения хромосомного набора клеток берут венозную кровь и выращивают культуру лимфоцитов. Гораздо реже хромосомный состав клеток определяют в фибробластах или ткани гонад.
В 1959 г. было доказано, что причиной синдрома Клайнфельтера является хромосомная аномалия с кариотипом 47XXY, а при синдроме Шерешевского - Тернера кариотип представляет собой набор хромосом 45XO.
Показаниями к исследованию кариотипа являются: интерсексуальное строение наружных гениталий; отсутствие или низкий процент (менее 10) полового хроматина у лиц женского пола; положительный половой хроматин у лиц мужского пола; гинекомастия в сочетании с гипогонадизмом и/или евнухоидшыми пропорциями тела у лиц мужского пола.
Ниже приводятся наиболее частые формулы кариотипа при патологии полового формирования. Следует помнить, что при одном и том же кариотипе бывают совершенно различные внешние проявления: 46ХХ - при истинном гермафродитизме (в 60%); 46ХХ - при женском псевдогермафродитизме (врожденная дисфункция коры надпочечников); 46ХХ - при женском псевдогермафродитизме (внутриутробная маскулинизация в результате приема лекарств матерью во время беременности или андроген- продуцирующей опухоли у матери); 46XY - при истинном гермафродитизме (приблизительно в 15%); 46XY - при чистой агенезии гонад (с женским фенотипом); 46XY - при мужском псевдогермафродитизме (синдром тестикулярной феминизации); 45ХО - при синдроме Шерешевского - Тернера (классическая форма); 45ХО/46ХХ - при синдроме Шерешевского - Тернера - наиболее частой мозаичной форме; 47XXY - при синдроме Клайнфелтера (классическая форма); 46XY/47XXY, 48XXYY, 48XXXY - при синдроме Клайнфелтера - наиболее частых хромосомных вариантах; 46XX/46XY - при истинном гермафродитизме; 46XX/46XY - при мужском псевдогермафродитизме; 46XY/45XO - при дисгенезии гонад (яичко с одной стороны, недифференцированный стрек с другой стороны); 46XY/45XO - при мужском псевдогермафродитизме; 46XY/45XO - при истинном гермафродитизме.
Генетическое обследование играет важную роль в педиатрической андрологии и гинекологии. Его результаты могут иметь решающее значение в установлении причины заболевания, определении прогноза, а также в выработке лечебной тактики.
В 1949 г. J. Barr, R. Bertram впервые обнаружили стабильное хроматиновое образование на периферии ядра в нервных клетках кошки. Эту особенность соматических клеток особей женского пола, выявленную у большинства млекопитающих, с 1953 г. стали использовать в цитологическом определении количества Х-хромосом у человека при нарушениях полового формирования или созревания.
Данное образование в клетках лиц женского пола представляет собой темную массу, расположенную у внутренней поверхности ядерной мембраны. Эта ядерная масса, или так называемое тельце Барра, по сути дела есть неактивная Х-хромосома, Х-хроматиновое тельце имеет диаметр около 1 мк. При обнаружении телец Барра не менее чем в 10—12% исследуемых клеток говорят о положительном половом хроматине. Соответственно отрицательный половой хроматин устанавливается у лиц с тельцами Барра менее чем в 5% клеток.
При выявлении полового хроматина в 6—9% клеток рекомендуется повторить исследование. При повторном получении аналогичного результата необходимо кариотипирование. Для определения полового хроматина обычно исследуют клетки слизистой оболочки внутренней поверхности щеки (буккальный эпителий). Приготовление препарата для исследования занимает 15—20 мин, и в этом состоит преимущество метода перед определением кариотипа.
Однако цитогенетическая оценка менее точна, и ее диагностическое значение уменьшается при подозрении на мозаицизм (клоны клеток с разным хромосомным набором у одного и того же индивидуума). В клетках буккального эпителия по сравнению с другими соматическими клетками лиц женского пола хроматинположительных ядер меньше, но при хорошо сохраненных ядрах этот показатель не менее 20%. Если в клетках больше 2 Х-хромосом, то максимальное число хроматиновых телец в любом диплоидном ядре будет равно количеству Х-хромосом минус единица.
Например, у женщин с хромосомным набором 47ХХХ или у мужчин с набором 48XXXY выявляется по 2 тельца Барра. У индивидов с кариотипом 46XY (здоровые мужчины) или 45X0 (девочки с синдромом Шерешевского — Тернера) половой хроматин практически не определяется.
Необходимо помнить, что половой хроматин — динамичная структура, изменяющаяся в зависимости от метаболизма клетки и общего состояния организма. Не рекомендуется исследовать половой хроматин в первые сутки после рождения, во время приема гормональных препаратов, антибиотиков и некоторых других сильнодействующих лекарственных средств.
Исследование полового хроматина необходимо при диагностике аномалий строения наружных гениталий и полового развития, при первичной аменорее, особенно в сочетании с низким ростом (у девочек), и при евнухоидном высоком росте в сочетании с гипогонадизмом (у мальчиков).
«Нарушения полового развития», М.А.Жуковский
Обследование детей с нарушениями полового развития начинают с целенаправленного сбора анамнеза и оценки физического и полового развития. При сборе анамнеза важно определить, не было ли аномалий соматического развития у родителей больного или у членов их семей, не имелось ли среди родственников обследуемого ребенка больных с нарушением полового развития. Целесообразно выяснить, как проходило половое развитие у…
В эндокринологии половых нарушений принципиально важное значение имеет установление концентрации «заинтересованных» гормонов в крови или моче. Определение тропных гормонов гипофиза, гормонов половых желез и их метаболитов возможно биологическим, химическим методами и методом конкурентного связывания. Так, определение биологической активности ЛГ и ФСГ основано на реакции матки, яичников, предстательной железы неполовозрелых крыс на внутрибрюшинное введение биологической жидкости…
Биологическая активность человеческого ХГ сходна с таковой ЛГ, поэтому в норме при введении ХГ происходят стимуляция клеток Лейдига и повышение продукции тестостерона. Существует много модификаций пробы, но ее клиническое значение сводится к выявлению функциональной активности эндокринной части гонад. В прежние годы эту активность оценивали по экскреции 17-КС с суточной мочой (до пробы и при ее…
Синтетические аналоги ЛГ-РГ (люлиберин, релефакт, релизорн, криптокур) применяются с диагностической целью для оценки функционального состояния гипоталамо-гипофизарной системы при нарушениях полового развития у детей. Смысл пробы в определении способности гонадотрофов гипофиза реагировать на стимуляцию ЛГ-РГ повышением уровня ЛГ и ФСГ в крови. Наиболее распространенный вариант пробы: внутривенно вводят 50—100 мкг (или 2,5 мкг/кг) препарата и определяют…
Базальный (фоновый) уровень гормонов Чаще характеризует заболевание в общем, но по нему не всегда можно определить точную первичную локализацию нарушения. Так, например, при задержке пубертата у мальчика-подростка уровень тестостерона крови будет снижен, но в основе этого явления может лежать и первичный, и вторичный гипогонадизм, а также и просто конституциональная задержка полового созревания. Для уточнения уровня…
Каждый организм характеризуется определенным набором хромосом, который называется кариотипом. Кариотип человека состоит из 46 хромосом – 22 пары аутосом и две половые хромосомы. У женщины это две X хромосомы (кариотип: 46, ХХ), а у мужчин одна Х хромосома, а другая – Y (кариотип: 46, ХY). В каждой хромосоме находятся гены, ответственные за наследственность. Исследование кариотипа проводится с помощью цитогенетических и молекулярно-цитогенетических методов.
Половой хроматин - это плотное окрашивающееся тельце (тельце Барра), которое обнаруживается при микроскопии не делящейся в данный момент клетки. Он представляет собой спирализованную Х-хромосому. Исследование полового хроматина проводят при подозрении на генетические заболевания, связанные с изменением количества Х-хромосом (синдромы Клайнфельтера, Шерешевского-Тернера и т.п.). Для исследования используют клетки эпителия ротовой полости, получаемые из соскоба с внутренней поверхности щеки.
Методики определения полового хроматина , позволяющие выявить наличие половых хромасом, весьма просты и доступны для массового применения и скринирования. Особенно это относится к определению женского полового Х-хроматина в буккальном мазке с окраской ацетоарсеином. При микоскопировании у здоровой девочки (женщины) под оболочкой ядер клеток эпителия в 20-82 % случаев обнаруживают глыбки Х-хроматина (тельца Барра). Отсутствие их (как у мужчин), уменьшенное их количество или наличие двойных, тройных телец Барра - свидетельство аномального состава Х-хромосом и подтверждение хромосомной болезни. Обнаружение телец Барра у мальчиков говорит о наличии дополнительных Х-хромосом (вариантах синдрома Клайфельтера).
Определение мужского полового хроматина в буккальных мазках производят методом люминесцентной микроскопии при окраске хромосом акрихинипритом: ярко флюоресцирует длинное плечо Y-хромосомы. Это важно для подтверждения синдромов дубль Y и дубль XY.
Показания к исследованию полового хроматина:
1) наличие клинических признаков синдрома Шерешевского-Тернера, синдрома Клайнфельтера; 2) наличие признаков интерсексуальности, сомнительного пола, гермафродитизма, явлений маскулинизации (Y- и Х-хроматин), феминизации у мужчин (Х-хроматин); 3) низкий рост у девочек, женщин (Х-хроматин); 4) высокий рост у мужчин (Y- и Х-хроматин); 5) умственная отсталость неясного генеза, психопатоподобные черты личности; 6) аменорея первичная и вторичная.
Все методы дифференциальной окраски хромосом позволяют выявлять их структурную организацию, которая выражается в появлении поперечной исчерченности, разной в разных хромосомах, а также некоторых других деталей.
Дифференциальное окрашивание хромосом. Разработан ряд методов окрашивания (бэндинга), позволяющих выявить комплекс поперечных меток (полос, бэндов) на хромосоме. Каждая хромосома характеризуется специфическим комплексом полос. Гомологичные хромосомы окрашиваются идентично, за исключением полиморфных районов, где локализуются разные аллельные варианты генов. Аллельный полиморфизм характерен для многих генов и встречается в большинстве популяций. Выявление полиморфизмов на цитогенетическом уровне не имеет диагностического значения.
А. Q-окрашивание. Первый метод дифференциального окрашивания хромосом был разработан шведским цитологом Касперссоном, использовавшим с этой целью флюоресцентный краситель акрихин-иприт. Под люминесцентным микроскопом на хромосомах видны участки с неодинаковой интенсивностью флюоресценции - Q-сегменты. Метод лучше всего подходит для исследования Y-хромосом и потому используется для быстрого определения генетического пола, выявления транслокаций (обменов участками) между X- и Y-хромосомами или между Y-хромосомой и аутосомами, а также для просмотра большого числа клеток, когда необходимо выяснить, имеется ли у больного с мозаицизмом по половым хромосомам клон клеток, несущих Y-хромосому.
Б. G-окрашивание. После интенсивной предварительной обработки, часто с применением трипсина, хромосомы окрашивают красителем Гимзы. Под световым микроскопом на хромосомах видны светлые и темные полосы - G-сегменты. Хотя расположение Q-сегментов соответствует расположению G-сегментов, G-окрашивание оказалось более чувствительным и заняло место Q-окрашивания в качестве стандартного метода цитогенетического анализа. G-окрашивание дает наилучшие результаты при выявлении небольших аберраций и маркерных хромосом (сегментированных иначе, чем нормальные гомологичные хромосомы).
В. R-окрашивание дает картину, противоположную G-окрашиванию. Обычно используют краситель Гимзы или флюоресцентный краситель акридиновый оранжевый. Этим методом выявляют различия в окрашивании гомологичных G- или Q-негативных участков сестринских хроматид или гомологичных хромосом.
Г. C-окрашивание используют для анализа центромерных районов хромосом (эти районы содержат конститутивный гетерохроматин) и вариабельной, ярко флюоресцирующей дистальной части Y-хромосомы.
Д. T-окрашивание применяют для анализателомерных районов хромосом. Эту методику, а также окрашивание районов ядрышковых организаторов азотнокислым серебром (AgNOR-окрашивание) используют для уточнения результатов, полученных путем стандартного окрашивания хромосом.
60, 61. Наследственность и изменчивость – фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство.
Наследственность - свойство клеток или организмов в процессе самовоспроизведения передавать новому поколению способность к определенному типу обмена веществ и индивидуального развития, в ходе которого у них формируется общие признаки и свойства данного типа клеток и видов организмов, а также некоторые индивидуальные особенности родителей.
Изменчивость - свойство живых систем приобретать изменения и существовать в различных вариантах. Несмотря на то, что по своим результатам наследственность и изменчивость разнонаправлены, в живой природе эти два фундаментальных свойства образуют неразрывное единство, чем достигается одновременно сохранение в процессе эволюции имеющихся биологически целесообразных качеств и возникновение новых, делающих возможным существование жизни в разнообразных условиях. Таким образом, частичный материал должен обладать способностью к самовоспроизведению, чтобы в процессе размножения передавать наследственную информацию, на основе которой будет осуществлено формирование нового поколения. Для обеспечения устойчивости характеристик в ряду поколений наследственный материал должен сохранять постоянно свою организацию. Также он должен обладать способностью приобретать изменения и воспроизводить их, обеспечивая возможность исторического развития живой материи в имеющихся условиях. Репарация - молекулярное восстановление. Механизм репарации основан на наличие в молекуле ДНК двух комплементарных цепей. Искажение последовательности нуклеотидов в одной из них обнаруживается специфическими ферментами. Затем соответствующий участок удаляется и замещается новым, синтезированным на второй комплементарной цепи ДНК. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления, их число равно гаплоидному набору хромосом. Диплоидный набор хромосом содержит 46 хромосом.
