2. ANALISI dei CROMOSOMI Citogenetica classica - il cariotipo - allestimento di un preparato tessuti analizzabili principali patologie di numero e struttura Citogenetica molecolare tecniche di ibridazione applicazioni principali malattie genomiche
Il ciclo cellulare -in che fase analizziamo i cromosomi? durante la mitosiin metafase
Come si ottiene un preparato cromosomico 1 STEP Cellule in divisione spontanea (c. gonadiche,, trofoblasto, midollo, etc) Cellule che non si dividono spontaneamente (linfociti, fibroblasti) 1 step COLTURA CELLULARE PREPARAZIONE DIRETTA 2 step RACCOLTA della COLTURA 3 step PREPARAZIONE dei VETRINI
COLTURA CELLULARE: PREPARATO DIRETTO
POPOLAZIONI CELLULARI UTILIZZATE PER L ANALISI CITOGENETICA i linfociti e i fibroblasti, per la definizione del cariotipo costituzionale gli amniociti e il trofoblasto (villi coriali), per la diagnosi prenatale le cellule del midollo osseo, per caratterizzare il corredo cromosomico nelle emopatie le cellule tumorali, per caratterizzare le neoplasie Fibroblasti/amniociti Trofoblasto Midollo osseo Cellule tumorali
Come si ottiene un preparato cromosomico 2 STEP COLORAZIONE DEI PREPARATI E BANDEGGIAMENTO BANDE Q Quinacrine BANDE G Giemsa BANDE R Reverse BANDE T Telomeri BANDE C Costitutiva VISUALIZZARE E ORDINARE I CROMOSOMI al microscopio
Caratteristiche dei diversi tipi di bandeggio cromosomico
CARIOTIPO normale femminile (bande G - risoluzione 450-bande)
CARIOTIPO normale maschile (bande G - risoluzione 450-bande)
I cromosomi sono classificati in base alla posizione delle COSTRIZIONI PRIMARIE o CENTROMERI Si definiscono metacentrici i cromosomi con centromero mediano e braccia simmetriche submetacentrici quelli con centromero dislocato in una posizione intermedia tale da dare origine ad un braccio corto e un braccio lungo relativamente asimmetrici acrocentrici quelli con centromero in prossimità di una estremità, in modo da dare origine ad un braccio lungo ed un braccio corto molto piccolo (13, 14, 15; 21 e 22)
Xp22.1 indica: il cromosoma X il braccio corto p la regione 2 la banda 2 la sottobanda 1
Principali indicazioni all analisi analisi del cariotipo Citogenetica prenatale età materna 35 anni genitore portatore di un anomalia cromosomica malformazioni fetali (ecografia, etc.) test biochimici positivi Citogenetica postnatale soggetti con sospetta sindrome cromosomica (es. S. di Down) soggetti con ritardo mentale/malformazioni congenite genitori/familiari di soggetti con anomalia cromosomica nati morti/aborti spontanei coppie con aborti ripetuti maschi infertili e femmine con amenorrea
Principali anomalie cromosomiche
ANEUPLOIDIE I corredi aneuploidi hanno un numero di cromosomi che non è un multiplo del corredo aploide (N=23) Originano da: NON-DISGIUNZIONE mancata separazione dei cromosomi omologhi appaiati o dei cromatidi fratelli LAG ANAFASICO ritardo di migrazione di un cromosoma nelle cellule figlie TRISOMIE O MONOSOMIE
NON-DISGIUNZIONE mancata separazione dei cromosomi omologhi appaiati (meiosi I) o dei cromatidi fratelli (meiosi II)
Principali ANEUPLOIDIE monosomia X trisomia 13 trisomia 21 trisomia 18
TRASLOCAZIONE RECIPROCA A B C D E F pter cen qter X Y Z W pter cen qter A X B Y C F D E Z W
TRASLOCAZIONE RECIPROCA 46,XY,t(2;7)(p12.3;p11.2) wcp cromosoma 7 wcp cromosoma 2
TRASLOCAZIONE CRIPTICA
TRASLOCAZIONE ROBERTSONIANA origina da rotture a livello del centromero, o in sua prossimità, su due cromosomi acrocentrici (13, 14, 15, 21 e 22) La prevalenza è 1 persona ogni 1000 Gli eterozigoti per queste traslocazioni hanno 45 cromosomi
INVERSIONI L inversione cromosomica (inv) origina da due rotture e rotazione: su braccia diverse: sullo stesso braccio: inversione pericentrica inversione paracentrica di solito le inversioni non si associano ad anomalie fenotipiche L'inversione pericentrica della regione eterocromatica del cromosoma 9 èla più comune anomalia di struttura del cariotipo umano: oltre 1% delle persone sono eterozigoti per questo riarrangiamento che non ha nessun effetto fenotipico
DELEZIONE Perdita di un segmento di cromosoma distale ad un punto di rottura A B C D E pter cen A B C D 1 rottura Ad es. tra D e E Delezione terminale E pter cen qter F qter F
Epidemiologia della patologia cromosomica La frequenza della anomalie cromosomiche nei nati vivi è 1% (1/119-154) 154) Milunsky.. 2004. 5th eds La frequenza della anomalie cromosomiche negli aborti spontanei è 41% (40.9%) Milunsky.. 2004. 5th eds La frequenza della anomalie cromosomiche nei nati morti (>28sett.)/morti neonatali (<4sett.) è 6% (6.31%) Milunsky. 2004. 5th. 2004. 5th eds 1/625 è portatore di una traslocazione reciproca (Van Van Dyke et al. 1983) 1/1000 è portatore di una traslocazione Robertsoniana (Blouin Blouin et al. 1994)
Sindrome di Down 95% 47,XX+21 2% traslocazione Robertsoniana sbilanciata 2% mosaici : 47,XX+21/46,XX 1% riarrangiamenti rari cromosoma 21 (banda 21q22!)
Trisomia 13 (S. di Patau) 1/9500 nati vivi 90% 47,XX+13 5-10% traslocazione (13;14) raro il mosaico +13 ++ non-disgiunzione alla meiosi I materna 5-10% sopravvive>12 mesi
Trisomia 18 (S. di Edwards) 1/7900 nati vivi (femmine++) > > 94% 47,XX+18 rari il mosaico +18 e la trisomia parziale 18q +++ non-disgiunzione meiotica 1% sopravvive >12 mesi
Sindrome di Turner (disgenesia gonadica con bassa statura)
CITOGENETICA MOLECOLARE FISH Fluorescent In situ Hybridization
Principali malattie genomiche analizzabili con FISH
Sindrome DiGeorge/VeloCardioFacciale (delezione 22q11.2)
Sindrome di Williams (delezione 7q11.23)
DOMANDE ci vediamo il
1. Non è una indicazione per l analisi del cariotipo a. Ritardo psicomotorio non diagnosticato con o senza dismorfismi ed una dichiarazione con consenso informato da parte del paziente b. Infertilità c. Consanguineità tra coniugi d. Poliabortività 2. L inattivazione del cromosoma X a. avviene sia nel maschio che nella femmina b. E casuale c. E mediato dal gene SRY d. E mediato dale gene SOX3 3. Le aneuploidie sono a. anomalie di numero dei cromosomi b. anomalie di struttura dei cromosomi c. mutazioni geniche d. anomalie di forma dei cromosomi 4. Non è una anomalia di struttura dei cromosomi a. delezione b. duplicazione c. triploidia d. isocromosoma 5. La probabilità di un eterozigote per una mutazione autosomica dominante di trasmettere la mutazione ad un figlio è a. 50% b. 25% c. 10% d. 75%
10. L eterogeneità genetica di locus indica che a. la stessa malattia è dovuta a mutazioni di geni differenti b. la stessa malattia è dovuta a mutazioni differenti dello stesso gene c. malattie differenti sono dovute a mutazioni in geni differenti d. malattie differenti sono dovute a mutazioni dello stesso gene 6. La probabilità di un eterozigote per una mutazione autosomica dominante di trasmettere la malattia ad un figlio è a. 50% b. dipende dalla penetranza c. 25% d. dipende dall età del genitore 7. La probabilità di un eterozigote per una mutazione autosomica recessiva di trasmettere la mutazione ad un figlio è a. 50% b. 25% c. 10% d. 75% 8. La probabilità di una coppia di eterozigoti per una mutazione autosomica recessiva di avere un figlio omozigote malato è a. 50% b. 25% c. 10% d. 75% 9. Consente di sospettare una trasmissione di un carattere come legata alla X a. assenza di trasmissione maschio-maschio b. assenza di trasmissione femmina-femina c. salto generazionale d. trasmissione mashio-maschio