Zytogenetik

Die Zytogenetik ist ein Teilgebiet der Humangenetik, die sich mit der Analyse des menschlichen Chromosomensatzes beschäftigt und sich mit den Folgen von Chromosomenanomalien für die Gesundheit des Trägers befasst. Chromosomen bestehen größtenteils aus DNA und sind folglich Träger der Gene. Die Gesamtheit des Chromosomensatzes (Karyotyp) eines chromosomal unauffälligen Menschen umfasst 46 Chromosomen: 22 Autosomenpaare und zwei Geschlechtschromosomen (weiblicher Karyotyp: 46, XX, männlicher Karyotyp: 46, XY). Dabei stammt bei jedem Chromosomenpaar ein Chromosom von der Mutter und eines von dem Vater.

Mittels einer zytogenetischen Untersuchung können eventuell vorliegende Erbgutanomalien mikroskopisch sichtbar werden. Jedoch ist die mikroskopische Darstellung der Chromosomen nur während der Zellteilung in der Metaphase möglich, da sich die Chromosomen zu diesem Zeitpunkt in einem ausreichend kondensierten Zustand befinden. Zu diesem Zweck werden teilungsfähige Zellen aus Blutlymphozyten oder Abortgewebe (Postnataldiagnostik), Fruchtwasser oder Chorionzottenbiopsien (Pränataldiagnostik), benötigt. Zunächst wird das Untersuchungsmaterial kultiviert („angezüchtet“) und im Anschluss auf Objektträgern präpariert. Details der Chromosomen in ihrem Bandenmuster werden durch eine anschließende Färbung (Giemsafärbung, CTG-Bänderung) der Objektträger sichtbar und ermöglichen eine Identifizierung der Chromosomenpaare. Die abschließende Analyse des Chromosomemsatzes umfasst eine numerische Auswertung von mindestens zehn Metaphasen. Zudem wird von fünf Metaphasen ein Karyogramm (schematische Anordnung des Chromosomensatzes) erstellt.

Numerische Veränderungen: Numerische Veränderungen der Chromosomen werden Aneuploidien genannt. In diesem Fall fehlen einzelne Chromosomen oder sind zusätzlich vorhanden. Die bekanntesten Beispiele für solch numerische Veränderungen sind die Trisomie 21 (Down-Syndrom), die Trisomie 18 (Edwards-Syndrom), die Trisomie 13 (Pätau-Syndrom), der Karyotyp 47,XXY (Klinefelter-Syndrom) und der Karyotyp 45,X (Ulrich-Turner-Syndrom). In seltenen Fällen liegt der Chromosomensatz auch drei- (Triploidie) oder vierfach (Tetraploidie) vor.

Strukturelle Veränderungen: Strukturelle Veränderungen betreffen Veränderungen des Chromosomenaufbaus innerhalb eines Chromosoms (z. B. Deletion, Duplikation, Inversion). Bei Duplikationen (doppelt vorhandenes Erbmaterial) und Deletionen (fehlendes Erbmaterial) liegt eine unbalancierte Chromosomenstörung vor, die in der Regel Auswirkungen auf den Phänotypen und die Gesundheit des Trägers selbst hat. Durch eine zytogenetische Untersuchung können in Abhängigkeit von der Auflösung Zugewinne oder Verluste in einer Größe ab ca. 5 Millionen Basenpaaren (5 Megabasen, Mb) nachgewiesen werden.
Auch zwischen Chromosomen kann es zu strukturellen Veränderungen durch Stückaustausche von Chromosomenteilen kommen (Translokation). Im Normalfall sind Inversionen und Translokationen sogenannten balancierte genetische Veränderungen., d. h. bei ihnen geht kein genetisches Material verloren oder wird neu hinzugewonnen, sodass der Träger dieser Veränderungen keinen Nachteil erhält und in der Regel klinisch gesund ist. Jedoch machen sich diese Chromosomenanomalien häufig durch Probleme bei der Familienplanung bemerkbar, z. B. durch Unfruchtbarkeit, wiederholte Fehlgeburten oder die Geburt eines Kindes mit einer unbalancierten Chromosomenanomalie.

Unsere zytogenetischen Laborleistungen umfassen:

• ■  pränatale und postnatale Chromosomenanalyse
• ■  molekulare Karyotypisierung (siehen Array-CGH)