Лабораторная диагностика хромосомной патологии в Мурманске и Мурманской области (2006-2011 годы)

• 1.    Введение

  Известно, что практически все хромосомные синдромы у детей сопровождаются теми или иными нервно-психическими нарушениями, представленными при их описании в виде признаков, называемых задержкой психомоторного, умственного и физического развития. Этими признаками характеризуются хромосомные заболевания, связанные с аномалиями аутосом, реже – гоносом или половых хромосом ( Ворсанова и др. , 1999).

За последние десятилетия существенно изменилась структура детской заболеваемости и смертности. Уменьшилось число инфекционных и алиментарных заболеваний. Однако на фоне увеличения количества вредных факторов в окружающей человека среде растёт удельный вес хромосомных заболеваний, сопровождающихся врождёнными пороками развития (ВПР) и умственной отсталостью и не имеющих методов лечения. Такие заболевания тяжёлым бременем ложатся на семью и общество ( Побединская , 2008).

Очевидна необходимость перехода от использования сложнейших и очень дорогих технологий, направленных на продолжение жизни зачастую безнадёжных больных, к другим технологиям превентивной медицины – методам пренатальной диагностики врождённых и наследственных болезней, расширению программ массового и селективного скрининга.

Целью настоящей работы явилось определение эффективности пренатальной диагностики хромосомных аномалий у плода и цитогенетических исследований, необходимых для своевременного выявления хромосомной патологии.

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

• 1.    Сравнить и выявить оптимальные методы прогнозирования и диагностики хромосомных врождённых и наследственных болезней.

• 2.    Определить факторы, способствующие повышению эффективности пренатальной диагностики.

• 3.    Провести цитогенетическую диагностику хромосомных аномалий у беременных женщин, супружеских пар и детей.

• 4.    Обработать статистические данные хромосомных патологий в городе Мурманске и Мурманской области за 2006-2011 гг., предоставленные цитогенетическим отделом Мурманского областного диагностического центра (МДЦ).

• 5.    Выявить динамику хромосомных патологий за последние шесть лет в Мурманске и Мурманской области.

• 2.    Материалы и методы

• 3.    Результаты и обсуждение

Исследования проводились в лаборатории диагностики наследственных заболеваний медикогенетического отдела (МГО) МДЦ г. Мурманска по стандартным методикам, разработанным в лаборатории пренатальной диагностики врождённых и наследственных заболеваний человека ( ГУ НИИ АГ им. Д.О. Отта СЗО РАМН ).

Для постановки культуры лимфоцитов применяли микрометод с использованием цельной периферической крови (в отличие от макрометода, при котором применяется плазма крови) и инвазивный метод, объектом исследования которого являются клетки амниотической жидкости и клетки ворсинчатого хориона (плаценты).

В ходе работы также была проанализирована статистика хромосомных заболеваний населения г. Мурманска и Мурманской области за период с 2006 по 2011 гг., предоставленная цитогенетическим отделом МДЦ.

Определение оптимального цитогенетического метода пренатальной диагностики

Основными критериями отбора метода выбраны эффективность, продолжительность и экономичность (табл. 1) ( Баранов и др. , 2009).

Таблица 1. Особенности цитогенетического анализа клеток различного происхождения

Метод	Эффективность	Длительность культивирования	Экономичность
Клетки амниотической жидкости	Высокая вероятность контаминации материнскими клетками (0,16 %)	14-21 день	Высокая стоимость питательных сред и оборудования
Клетки ворсин хориона (плаценты), прямой и полупрямой методы	Отсутствие контаминации материнскими клетками (0,4 %)	3-4 дня (полупрямой) 2-3 дня (прямой)	Экономичность
Лимфоциты пуповинной крови	Возможность контаминации материнскими клетками	7-10 дней	Экономичность

Для хромосомного анализа клеток ворсин хориона (плаценты) используют метод (табл. 1) длительного культивирования (основным недостатком является длительность культивирования) и прямой метод, позволяющий получать препараты, удовлетворяющие всем критериям кариотипирования.

При наличии пороков развития у плода, а также в случае хромосомного мозаицизма в плаценте рекомендуется применять метод исследования лимфоцитов пуповинной крови плода (кордоцентез), который даёт наиболее адекватное представление о хромосомном статусе плода.

Таким образом, оптимальным методом пренатальной диагностики хромосомной патологии является прямой метод.

Цитогенетическая диагностика хромосомных аномалий у беременных женщин и супружеских пар

В цитогенетической лаборатории МДЦ г. Мурманска консультацию генетика получают все женщины, планирующие беременность, но особенно важно её получить парам, относящимся к так называемой "группе риска".

"Группой риска" считается пара в следующих случаях:

• 1)    оба партнёра являются носителями генетических заболеваний;

• 2)    у одного из партнёров обнаружен врождённый порок;

• 3)    наличие инбридинга;

• 4)    возраст матери больше 35 лет, а отца – старше 50 лет;

• 5)    наличие в роду наследственных заболеваний;

• 6)    самопроизвольное патологическое прерывание беременности;

• 7)    партнёры живут в экологически неблагоприятном районе или работают на вредном производстве.

С целью определения кариотипа, соответствующего норме, исследованы хромосомные препараты (8 пробирок с различным материалом) пациентов МДЦ, отнесённых к категории "группа риска":

• 1)    5 пробирок c образцами периферической крови из вены (3 мл);

• 2)    1 пробирка c образцом ворсин хориона (инвазивная диагностика – хорионбиопсия);

• 3)    1 пробирка c образцом ткани плаценты (инвазивная диагностика – плацентоцентез);

• 4)    1 пробирка c образцом крови плода (инвазивная диагностика – кордоцентез).

Оценены качество и пригодность препаратов для анализа хромосом, осуществлён отбор метафазных пластинок для изучения индивидуальных хромосом, оценено общее количество хромосом в наборе в целом и в группах хромосом.

Анализ с помощью специальной компьютерной программы (видеотест-Карио) помог определиться в окончательной оценке состава набора по числу хромосом в каждой метафазной пластинке. Проведена оценка распределения этого числа в проанализированной выборке клеток. Осуществлена индивидуальная идентификация хромосом, в том числе и расшифровка типов численных нарушений и вариантов структурных перестроек.

После постановки клеточных культур, приготовления хромосомных препаратов, окраски и последующего анализа препаратов под микроскопом, был проведён анализ хромосом с раскладкой кариотипа по фотоотпечаткам метафазных пластинок (табл. 2).

Таблица 2. Результаты цитогенетического исследования

№ пациента	Пол	Кариотип	Расшифровка	Диагноз
1.	жен.	46Xiso(X)(q10) [15]/45X[5] (15 метафаз-ных пластинок из 20)	iso(X)(q10) – структурный дефект Х-хромосомы: изо-Х-хромосома по длинному плечу (q10)	синдром Шерешевского – Тернера, мозаицизм по изохромосоме (изоХ)
2.	муж.	46XY		кариотип мужской нормальный
3.	муж.	46XY		кариотип мужской нормальный
4.	жен.	46XXinv 9	инверсия хромосомы 9 (inv 9)	сбалансированная хромосомная перестройка. Вариант нормы. Риск повторной неразвивающейся беременности – не менее 25 %, риск дефектов развития будущего плода – 9 %. Во время беременности рекомендуется сделать пренатальную диагностику кариотипа плода путём биопсии хориона или амниоцентеза
5.	муж.	46XY21ps+	наличие увеличенных спутников коротких плеч 21 хромосомы	кариотип мужской нормальный
6.	жен.	45XXrob (15;21)	Робертсоновская транслокация	кариотип женский несбалансированный
7.	муж.	46XY		кариотип мужской нормальный
8.	жен.	46XX		кариотип женский нормальный

Анализ статистических данных хромосомных патологий

Сотрудниками цитогенетической лаборатории ведётся регистрация протоколов исследований препаратов, а при обнаружении какой-либо патологии исследуемый образец остаётся в архиве хромосомных препаратов.

В результате обработки статистических данных за период 2006-2011 гг. удалось установить процент выявленных хромосомных патологий в Мурманске и Мурманской области, он составляет 3,38 % (рис. 1). Можно сделать вывод не только о значимости медико-генетического консультирования и диагностики, но и об усовершенствовании техники, подборке оптимальных методик, позволяющих максимально точно сформировать группы риска и повысить эффективность пренатальной диагностики. Немаловажную роль играет высокий профессионализм и квалификация медицинского персонала.

Стоит отметить, что общий уровень исследованных анализов на кариотип включает в себя только тех пациентов, которые добровольно наблюдались в Мурманском медико-диагностическом центре за период с 2006 по 2011 гг.

Рис. 1. Процент патологии, выявленной за 2006-2011 гг.

В 2006-2010 гг. наблюдался небольшой рост хромосомных аномалий, в среднем оставаясь стабильным. Однако в 2011 г. процент хромосомных патологий достиг максимума и составил 8,3 % (рис. 2), несмотря на резкое снижение количества направленных пациентов по сравнению с предыдущими годами. Из литературных источников известно ( Побединская, 2008), что рост патологий могут спровоцировать внешние факторы, такие как ухудшение экологической обстановки, наркомания, курение, алкоголь.

До 2010 г. процент выявленных патологий составлял около 5 % от направленных на исследование пациентов (рис. 2). В 2011 г. эта разница оказалась минимальной, что указывает на крайнюю важность предварительной диагностики. К этому периоду пациенты, направляемые на исследование, проходили комплексное обследование (включающее в себя медико-генетическое консультирование, УЗИ плода, биохимический скрининг), это позволило сформировать группы риска, тем самым обеспечив более точное диагностирование хромосомных патологий.

Процент исследованных анализов от

общего числа пациентов за 2006-2011 годы (431S человек)

■ Процент выявленных патологий

■ Всего иссл, анализов на кариотип(%)

Рис. 2. Динамика хромосомных болезней за период с 2006 по 2011 гг.

Наиболее часто встречающиеся хромосомные болезни в Мурманске и Мурманской области за последние шесть лет: синдром Дауна, синдром Шерешевского – Тернера (рис. 3).

Рис. 3. Статистика наиболее часто встречаемых хромосомных болезней за 2006-2011 гг.

Процент хромосомных отклонений

(4.5%-выявленные патологии от общего количества пациентов)

■ Полнморфюм (Мриднт нормы), %

■ tpj»C ЛОКАЦИИ, %

Рис. 4. Динамика хромосомных аномалий за 2006-2011 гг.

• ■Всего исс.

анализов на кариотип

• ■ Процент выявленной патологии у будущих родителей и тех, в чьих семьях имеются больные

• 4.    Выводы

  • 1.    Оптимальным методом пренатальной диагностики хромосомной патологии является прямой метод.

  • 2.    Комплексное обследование беременных пациенток, включающее в себя УЗИ, биохимический скрининг плода, медико-генетическое консультирование, позволяет сформировать группы риска и повысить эффективность пренатальной диагностики.

  • 3.    Процент хромосомных патологий в Мурманске и Мурманской области за последние шесть лет составляет 3,8 %, максимальное значение зафиксировано в 2011 г. (8,3 %).

  • 4.    Отмечается рост полиморфизмов (1,3 %) и структурных перестроек – транслокации (0,5 %). Количество остальных хромосомных заболеваний остаётся стабильным из года в год.

  • 5.    Хромосомных патологий выявляется больше на 5,1 % на стадии эмбрионального развития, чем на стадии медико-генетического консультирования.

Процент патологии у развивающихся плодов

Рис. 5. Соотношение хромосомных патологий, выявленных на стадии пренатального и постнатального периода

Невозможно не отметить рост полиморфизмов (1,03 %) и структурных перестроек – транслокации (0,5 %). Количество остальных хромосомных заболеваний практически не увеличивается.

Хромосомные патологии выявляются больше на 5,1 % в пренатальном периоде, чем в постнатальном периоде (рис. 5). Это в очередной раз указывает на важность профилактики наследственных заболеваний и своевременного медико-генетического консультирования.

Таким образом, остро встаёт вопрос о профилактике наследственных заболеваний и своевременном медико-генетическом консультировании. Серьёзное отношение супругов к рождению ребёнка наряду с общегосударственными программами по охране окружающей среды и совершенствованию здравоохранения будут способствовать уменьшению груза наследственных и врождённых патологий.