Ogólna informacja o prawidłowym kariotypie i chromosomach.

W każdej komórce somatycznej człowieka znajduje się 46 chromosomów
(22 pary autosomów i jedna para chromosomów płci: XX u kobiety, XY u mężczyzny). Chromosomy zostały sklasyfikowane według wielkości i położenia centromeru. Stosując rozmaite techniki prążkowe można uzyskać charakterystyczny dla danej pary chromosomów wzór prążkowy.

Aberracje chromosomowe

Ok. 0,6% dzieci rodzi się z aberracją chromosomową. Udział aberracji chromosomowych w patologii rozrodu jest jednak znacznie większy: aberracje chromosomowe występują u 50-60% samoistnie poronionych zarodków ludzkich oraz w ok. 5% martwych urodzeń.
Zmiany materiału genetycznego w aberracjach chromosomowych są największe ilościowo, widoczne w mikroskopie świetlnym. Można wyróżnić aberracje liczby oraz aberracje struktury chromosomów. Aberracje liczby chromosomów to triploidia (69 zamiast 46 chromosomów), trisomia (dodatkowy chromosom w danej parze chromosomów), monosomia (tylko jeden zamiast dwóch chromosomów w danej parze). Do niedoboru lub nadmiaru materiału genetycznego prowadzą także aberracje struktury chromosomów: delecje i duplikacje fragmentów chromosomów, izochromosomy i chromosmomy pierścieniowe. Z kolei w przypadku zrównoważonych translokacji robertsonowskich i wzajemnych oraz inwersji, materiał genetyczny zmienia położenie, ale ilościowo nie ulega zmianie. Odrębny problem to występowanie tzw. chromosomów markerowych, tj. małych dodatkowych chromosomów o trudnym do identyfikacji materiale genetycznym, stanowiących zarazem aberrację liczby i struktury chromosomów.
W przypadku kariotypu niezrównoważonego mamy zatem do czynienia z niedoborem lub nadmiarem wielu (dziesiątek, setek a nawet tysięcy) genów, z których każdy jest prawidłowy. Przy tak dużych ilościowych zmianach materiału genetycznego skutki dla fenotypu są zawsze poważne, zwłaszcza jeśli niezrównoważenie materiału genetycznego dotyczy autosomów. Z kolei aberracje zrównoważone nie zmieniają fenotypu, natomiast mogą być przyczyną niepowodzeń rozrodu u ich nosiciela.
Do patologii prowadzi również jednorodzicielska disomia, tj. sytuacja, kiedy w danej parze chromosomów obydwa chromosomy pochodzą tylko od jednego z rodziców i tym samym brakuje chromosomu drugiego rodzica. Chociaż w tym przypadkach ilość materiału genetycznego nie zmienia się, jednak na skutek rodzicielskiego piętna genomowego (ang. "genomic imprinting") materiał genetyczny jednego z rodziców nie może zostać zastąpiony materiałem genetycznym drugiego z rodziców. Rodzicielskie piętno genomowe polega bowiem na tym, że chromosom lub jego część "pamięta" od którego z rodziców pochodzi. Odbywa się to poprzez modyfikacje na poziomie DNA, w rezultacie których dochodzi do zmiany w ekspresji genów chromosomu ojcowskiego i matczynego.

Skutki kliniczne aberracji chromosomowych:
- poronienia samoistne, niepłodność
- zespoły wad rozwojowych u dzieci żywo i martwo urodzonych
- zaburzenia różnicowania płci, zwykle z współistnieniem wad somatycznych

Przykłady:

• prawidłowy kariotyp męski 46,XY

• prawidłowy kariotyp żeński 46,XX

• kariotyp pacjenta z Zespołem Downa, dodatkowy chromosom pary 21 zaznaczono strzałką;    46,XY,+21

• kariotyp pacjenta z Zespołem Edwardsa, dodatkowy chromosom pary 18 zaznaczono strzałką;   46,XX,+18

• kariotyp pacjentki z Zespołem Turnera, pojedynczy chromosom X zaznaczono strzałką ;  45,X

• kariotyp pacjentki z niepowodzeniami rozrodu, widoczna translokacja zrównoważona pomiędzy chromosomami pary 1 i 16;     46,XX,t(1;16)